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《多用電表的原理》教學(xué)設(shè)計
單位:天津市寶坻區(qū)第一中學(xué)
作者:張志紅
一、學(xué)情分析
1、基礎(chǔ)知識分析:學(xué)生已經(jīng)掌握閉合電路歐姆定律,并已熟練掌握電路串并聯(lián)的規(guī)律,會運(yùn)用該定律求解相關(guān)問題;已經(jīng)掌握電流表改裝成大量程電流表和電壓表的原理和刻度方法。
2、學(xué)習(xí)能力分析:學(xué)生的觀察、分析能力不斷提高,具備初步的獨(dú)立發(fā)現(xiàn)事物內(nèi)在聯(lián)系和一般規(guī)律的能力;具有初步的概括歸納總結(jié)能力、邏輯推理能力、綜合分析能力。
本節(jié)課的教學(xué)中,學(xué)生可能遇到的問題是歐姆表的原理,產(chǎn)生這一問題的原因可能是學(xué)生不能靈活應(yīng)用歐姆定律。要解決這一問題,就要引導(dǎo)學(xué)生找出電阻與電流的一一
2、對應(yīng)關(guān)系,其中關(guān)鍵是從測電流如何過渡到測電阻。
二、學(xué)習(xí)內(nèi)容分析
《多用電表的原理》是人教版高中物理選修3-1第二章第八節(jié)的內(nèi)容,它是學(xué)習(xí)了電流表、電壓表改裝之后,研究歐姆表的改裝問題,又是閉合電路歐姆定律的深化和實際應(yīng)用,學(xué)生通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),既能鞏固電學(xué)問題的分析思路,加深對閉合電路歐姆定律的理解,又能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生合作、探究、交流能力,具有很重要的實際意義。本節(jié)教學(xué)為一課時,教學(xué)重點(diǎn)是探究電流表改裝成歐姆表以及多用電表的原理。
三、教學(xué)目標(biāo)
1.知識與技能
①能利用閉合電路歐姆定律的方法測量電阻的阻值;
②明確歐姆表的工作原理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和刻度特點(diǎn);
③理解單
3、量程多用電表的制作原理,知道簡單的雙量程多用電表。
2.過程與方法
①通過對歐姆表原理的分析,提高學(xué)生綜合應(yīng)用知識解決問題的能力;
②通過探究、合作,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,提高思辨、表達(dá)、交流能力。
3.情感態(tài)度與價值觀
①培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué),探究物理的興趣;
②培養(yǎng)學(xué)生合作探究、善于發(fā)現(xiàn)、勇于創(chuàng)新的精神。
四、重難點(diǎn)分析
重點(diǎn):
1、能利用閉合電路歐姆定律測量電阻的阻值;
2、掌握歐姆表的原理,知道單量程多用電表的原理。
難點(diǎn):
理解歐姆表和單量程多用電表的制作原理。
五、信息技術(shù)與資源
PPT課件、電源、導(dǎo)線、電流表、滑動變阻器、電阻箱、被測電阻、指針式多用電表
4、
六、教學(xué)流程圖
七、教學(xué)過程
導(dǎo)入新課
復(fù)習(xí)回顧已經(jīng)學(xué)習(xí)的如何把電流表改裝成大量程電流表和電壓表?畫出原理圖。
(學(xué)生回答:給電流表串聯(lián)一個分壓電阻)
(學(xué)生回答:給電流表并聯(lián)一個分流電阻)
引導(dǎo)學(xué)生思考能否把電流表也改裝成一個直接能夠測量電阻的歐姆表。
設(shè)計意圖:讓學(xué)生回憶以前學(xué)過的有關(guān)知識,引出本節(jié)課要解決的問題。
新課教學(xué)
(一)歐姆表原理
1、伏安法測電阻
教師:我們已經(jīng)學(xué)過“伏安法測電阻”,在這個方法中我們需要電流表和電壓表兩塊電表進(jìn)行測量,大家猜想,如果去掉電壓表,還能測出Rx嗎?
學(xué)生:不能,因為滑動變阻器未知,不能使用閉合電路歐姆定律進(jìn)行計算。
5、
設(shè)計意圖:引導(dǎo)學(xué)生思考是否能用電流表測量電阻,讓學(xué)生回憶學(xué)過的閉合電路歐姆定律。
2、等效替代法測電阻
教師:如果在原有器材不變的情況下再提供一個電阻箱,能否測出Rx?
學(xué)生:思考,討論。
教師:利用曹沖稱象的典故引出等效替代的方法,并讓學(xué)生理解什么叫等效。
設(shè)計意圖:讓學(xué)生理解等效替代的方法,并讓學(xué)生體會類比的學(xué)習(xí)方法。
教師:讓學(xué)生設(shè)計如何利用等效替代的方法測電阻,讓學(xué)生利用此方法進(jìn)行實驗測量。
思考問題:1、這樣測量電阻有什么缺陷?2、電流I與外電阻R建立了什么關(guān)系,你得到了什么啟示?
學(xué)生:動手實驗,討論,回答。
教師歸納總結(jié):
6、1、缺陷:實驗稍復(fù)雜,需要一級一級的調(diào)節(jié)電阻箱;前后兩次測量,電流可能達(dá)不到同一值。2、電流表讀數(shù)I 隨R 值的變化而變化,它們一一對應(yīng),是否可以通過測電流達(dá)到測量電阻的目的?
學(xué)生:能。
教師:我們?nèi)绾螌崿F(xiàn)從測電流過渡到測電阻呢?通過例題我們共同探討。
設(shè)計意圖:培養(yǎng)學(xué)生動手、表達(dá)、交流能力,培養(yǎng)學(xué)生合作探究、善于發(fā)現(xiàn)的精神。攻破本節(jié)課的難點(diǎn)。
3、利用電流表測電阻
例1:如圖電源的電動勢E=1.5V,內(nèi)阻r=0.5Ω,電流表滿偏電流Ig=10 mA,電流表電阻7.5Ω,A、B為接線柱.
(1)用導(dǎo)線把A、B直接連起來,此時應(yīng)把可變電阻R1調(diào)節(jié)為多少
7、才能使電流表 恰好達(dá)到滿偏電流?
(2)調(diào)到滿偏后保持R1的值不變,在A、B間接一個150Ω的電阻R2,電流表指針指著多少刻度的位置?
(3)如果把任意電阻R接在A、B間,電流表讀數(shù)I與R的值有什么關(guān)系?
教師:引導(dǎo)學(xué)生思考,討論,解答。
得到則I = E/( Rg + r + R1 + R)
代入數(shù)值后,得R = 1.5 V/I-150 Ω
教師:引導(dǎo)學(xué)生思考由( 3) 中的結(jié)論我們得到什么啟發(fā)?
學(xué)生回答:把其它電流刻度都按 R = 1.5 V/I-150 Ω轉(zhuǎn)換成電阻刻度,也就成了一個能直接測量電阻的儀器。
教師:引導(dǎo)學(xué)生把電流值刻度成歐姆值。引導(dǎo)學(xué)生思考?xì)W姆表的刻度有
8、什么特點(diǎn)?
學(xué)生:歐姆表的刻度是左大右小,左密右疏。
教師:讓學(xué)生總結(jié)歐姆表的原理和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。投影片出示歐姆表原理圖,讓仔細(xì)觀察原理圖,表內(nèi)電源如何接?
學(xué)生: 表內(nèi)電源要保證電流從紅表筆流入表頭,從黑表筆流出。
教師:引導(dǎo)學(xué)生思考如何測電阻?
學(xué)生回答: A,B 兩表筆短接,調(diào)節(jié)滑動變阻器R1,使指針滿偏,此時
R1 + r + Rg = E/Ig,表示所測電阻阻值為零。
教師歸納總結(jié):這個過程叫歐姆調(diào)零.
教師:引導(dǎo)學(xué)生思考,指針在中間刻度處所測阻值( 此值稱為中值電阻) 是多少?
學(xué)生回答: 利用R = E/I - ( R1 + Rg + r) = E/I - E/Ig
9、,當(dāng)I = Ig /2時,R = E/Ig
教師:歐姆表測電阻的優(yōu)缺點(diǎn)
學(xué)生:測量方便
教師總結(jié):缺點(diǎn):若電池用久了,電動勢會變化,產(chǎn)生誤差較大,只能粗略測量電阻。
過渡:思考:能否讓它們共用一個表頭制成一個既能測電壓、電流又能測電阻的多用電表呢?
(二) 多用電表
1. 簡單的單量程多用電表
投影片出示電流表,電壓表,歐姆表原理圖。
教師引導(dǎo)學(xué)生分析電路結(jié)構(gòu),進(jìn)行組合,展示.并且將幾幅圖合為一幅圖。
2. 簡單的雙量程多用電表
投影片出示雙量程多用電表電路圖
教師:選擇1,2,3,4,5,6檔各有什么功能?判斷哪一檔量程大?
學(xué)生回答: 1,2檔測電流;3
10、,4檔測電阻; 5,6檔測電壓。電流檔1 檔量程大,電壓檔6 檔量程大。
(三)指針式多用電表和數(shù)字多用電表
介紹指針式多用電表以及數(shù)字式多用電表,讓學(xué)生直觀認(rèn)識
八、教學(xué)反思
本節(jié)課通過伏安法測電阻引出等效替代的方法,又通過等效替代的方法引出被測電阻與電流一一對應(yīng)的關(guān)系,攻破了本課的難點(diǎn)。接下來對例題的計算讓學(xué)生更深刻的體會了電阻與電流的一一對應(yīng)關(guān)系,從抽象到具體。在整節(jié)課地教學(xué)中教師逐步引導(dǎo)學(xué)生思考、實驗、討論,學(xué)生在教師的引導(dǎo)啟發(fā)下積極的參與,充分體現(xiàn)了以教師為主導(dǎo)學(xué)生為主體的教學(xué)理念。同時達(dá)到了學(xué)生對知識的理解,提高了學(xué)生綜合應(yīng)用知識解決問題的能力,培養(yǎng)了學(xué)生動手、表達(dá)、交流能力以及合作探究、善于發(fā)現(xiàn)的精神,很好的實現(xiàn)了三維目標(biāo)。
專心---專注---專業(yè)