什么是电压？

什么是电压？刚上完培优课，围了一堆学生问我问题，其中一位不认识的女生焦虑的说道：“老师，电压是怎么回事啊？我根本不懂，稀里糊涂的，您能不能帮帮讲讲啊？”其实，我心里也很困惑，初中“电压及其测量”这一节中有关电压的概念，究竟如何教是一个很尴尬的问题，讲深了学生肯定不明白，讲浅了还得看学生的悟性。当该女生提出这个问题时，我们又不得不给她适当的解释，总不能让她失望吧。我考虑从下面几个方面入手：一：引出问题电荷定向移动形成电流，那么电荷为什么能定向移动呢？肯定有一个类似“推力”东西在起作用。（这样提问，让学生能理解电压是形成电流的原因，电压是原因，电流是结果）二：用水压类比在黑板上画出两个水位不同的水槽A、B，A水位高，B水位低。从A槽画出一水管经过阀门和水轮机，回到B槽。当阀门关闭时，水管中有水，但不流动，因此没有水流；当阀门打开时，在水压的作用下，水管中的水发生定向移动形了水流，从B槽流向B槽，推动水轮机转动。重点解释水压是怎么形成的：由于AB有水位差⊿h，则水对B槽管口压力比水对B槽管口压力大，两者之间产生压力差，即⊿P=ρg⊿h，这个压力差就是水压。所以，我们可以得出下面一个关系图：水位差→水压→水发生定向移动→水流提出一个问题：过一会儿水会流完的，到AB两边水位相平时，即水位差消失时，水压没有了，于水流就停止了。那么，我们如何让水流持续呢？（学生思考并回答）我们可以在AB两个槽之间装一个抽水机，通过它不断地将B槽中的水抽到A槽，使A槽中的水始终比B槽中水位高，于是水压始终存在，水流就可以持续了。因此，抽水机是提供水压的将装置。于是，我们又可以完善下面的关系图：抽水机→水位差→水压→水发生定向移动→水流我们可以得出两个结论：1．水压是形成水流的原因；2．抽水机是提供水压的装置。三：再用类比解释电压的作用和形成通过上面水压的讲解，对电压的理解应该水到渠成。在黑板上画一个类似水管的电路，其中A端聚集正电荷，B端聚负电荷。电路从A端经过开关和电灯，回到B端。（AB两端暂时不画上电源）当开关闭合时，电路中有电荷，但没有定向移动，即没有电流。当开关闭合时，在电压作用下，推动电路中的电荷定向移动形成了电流，电灯亮。重点解解释电压是怎么形成的：由于A端聚正电荷，A端电位就高（图中可以把正电荷的符号画在A的上方），B端聚集负电荷，B端电位就低（把负电荷的符号画在B端的下方，学生通过水位类比，能够接受“电位”）。于是，AB两端就存在电位差，对A端的“压力”大于对B端的“压力”，出现“压力差”，这个“压力差”，就叫做电压。进一步补充说明：我们还可以通过电荷间的相互吸引，也可近似地解释电压的产生。我们可以得到下面的关系图：电位差→电压→电荷发生定向移动→电流提出一个问题：过一会儿电流会停止，因为AB两端正负电荷中和，电位相平，电压消失。要让电流持续在，就必须让电压持续存在。怎样让电压持续存在呢？（学生思考并回答）我们可以在AB两端装上电源（抽水机），电源可以在A端不断聚集正电荷，在B端聚集负电荷，就像抽水机一样，于是电压就可以持续存在了。因此，电源是提供电压的装置。再提出一个问题：电源为什么能够提供电压？以干电池为例解释。我们可以在黑板上画出干电池的结构示意图（图：体现有金属帽的碳棒、锌筒、化学药品）。金属锌与化学药品发生化学反应，生成新物质，在反应过程中，将正电荷聚集在碳棒上，就是电源的正极；将负电荷聚集在锌筒上，整个锌筒就是负极，从而使电源两极存在电压。同理，发电机也是一样，只发电机把正负电荷分开是靠机械作用实现的。可以叫学生记录下面一段话：电源内部通过某种作用，将正电荷聚集在正极上，负电荷聚集在负极上，使两极之间产生电压。化学电池是通过化学作用将正负电荷分开的，化学能转化为电能；摩擦起电和发电机是通过机械作用，将正负电荷分开的，机械能转化为电能。我们可得出下面一个关系图：电源→电位差→电压→电荷发生定向移动→电流我们可总结出下面两个结论：1．电压是形成电流的原因；2．电源是提供电压的装置。四．讲解反馈到此为止，电压的概念讲完了。女生脸上流露出的灿烂的微笑，可以看得出她已领悟到电压的“真正”含义，我也感到很欣慰。但我心里明白，这还得多亏女生的悟性。对于电压的讲解，我只能以类比的方式，以清析的思维，与学生娓娓道来。我觉得应该注意下面的几个问题：1．既是类比，我们在语言表述过程中，对关键环节多用“相当于”“类似于”等字眼，切不可说“就是”等等确切的字眼。2．电源的作用应该要讲，目的不是为了学生能够应付考试，而是能够帮助学生理解，如果忽略，就是对教学的“短视”。其实电学后面还有很多问题，可以通过它来解决。3．要让学生明白，不仅仅因为你选择了好的方法和思路，你的板图和多媒体恰当应用，对效果会产生很大的影响。4．注意与高中知识的接轨，这里提出“电位”的概念，虽然不是很科学，但可以让学生对电位有一个感性的初步认识。以上是我在教学过程遇到的小事件，很不成熟，请同仁批评指正。