多用電表教案分析
多用電表教案分析
選修3-1
第二章
2.8多用電表
一、教材分析
“多用電表”是人教版高中物理選修3-1第二章第八節的內容，它是電流表、電壓表改裝學(xué)完后，研究歐姆表的改裝問(wèn)題，又是閉合電路歐姆定律的深化和實(shí)際應用，學(xué)生通過(guò)本節課的學(xué)習，既能鞏固電學(xué)問(wèn)題的分析思路，加深對閉合電路歐姆定律的理解，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，培養學(xué)生合作、探究、交流能力，具有很重要的實(shí)際意義。。
二、目標
1、知識目標
(1)知道常用的電壓表和電流表都是由小量程的電流表G(表頭)改裝而成的，了解電流表(表頭)的原理，知道什么是電流表滿(mǎn)偏電流和滿(mǎn)偏電壓；
(2)理解表頭改裝成常用電壓表和電流表的原理，會(huì )用萬(wàn)用表測量電路元件上的電壓、電流、電阻等電學(xué)量；
(3)會(huì )用多用表判斷二極管的質(zhì)量和極性等；
(4) 會(huì )用多用表查找電路故障。
2、過(guò)程與方法
(1)通過(guò)多用電表原理的分析過(guò)程，認識物理學(xué)分析、研究實(shí)際問(wèn)題的方法；；
(2)經(jīng)歷學(xué)會(huì )使用多用電表的探究過(guò)程，認識科學(xué)探究的意義，認識物理實(shí)驗在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中的作用。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)
通過(guò)本節課的活動(dòng)，要培養學(xué)生的應用意識，培養學(xué)生尊重客觀(guān)事實(shí)、理論聯(lián)系實(shí)際、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和人生觀(guān)。引導學(xué)生關(guān)心實(shí)際問(wèn)題，獲得成功的喜悅，立志于把所學(xué)物理知識應用到實(shí)際中去。還要引導學(xué)生養成良好的生活習慣，愛(ài)護器材，節約能源。
三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn)：(1)將表頭G改裝成大量程電壓表和電流表的原理，理解改裝后電壓表和電流表的量程的物理意義；(2)學(xué)會(huì )使用多用電表。
難點(diǎn)：(1)理解改裝后電壓表和電流表的量程的物理意義；(2)量程的選擇。（3）歐姆表刻度的確定
四、學(xué)情分析
1．知識基礎分析：
�、僬莆樟碎]合電路歐姆定律，并已熟練掌握了電路串并聯(lián)的規律，會(huì )利用該定律列式求解相關(guān)問(wèn)題。
�、谡莆樟穗娏鞅砀难b成大量程電流表和電壓表的原理和刻度方法。
2．學(xué)習能力分析：
�、賹W(xué)生的觀(guān)察、分析能力不斷提高，能夠初步地、獨立發(fā)現事物內在聯(lián)系和一般規律的能力。
�、诰哂谐醪降母爬w納總結能力、邏輯推力能力、綜合分析能力。
五、教學(xué)方法
1．實(shí)驗法：使用多用表
2．學(xué)案導學(xué)：見(jiàn)后面的學(xué)案。
3．新授課教學(xué)基本環(huán)節：預習檢查、總結疑惑→情境導入、展示目標→合作探究、精講點(diǎn)撥→反思總結、當堂檢測→發(fā)導學(xué)案、布置預習
六、課前準備
1．學(xué)生的學(xué)習準備：預習實(shí)驗，初步把握多用表的原理和測量方法步驟。
2．教師的教學(xué)準備：多媒體課件制作，課前預習學(xué)案，課內探究學(xué)案，課后延伸拓展學(xué)案。3．教學(xué)環(huán)境的設計和布置：兩人一組，實(shí)驗室內教學(xué)。
七、課時(shí)安排：1課時(shí)
八、教學(xué)過(guò)程
�。ㄒ唬╊A習檢查、總結疑惑
�。ǘ┣榫耙�、展示目標
課件：動(dòng)畫(huà)展示多用電表是安培表、伏特表、歐姆表功能的三合一。
這節課我們將一起認識一種可以測量電流、電壓以及電阻等電學(xué)量的儀表——萬(wàn)用電表。
�。ㄈ┖献魈骄�、精講點(diǎn)播
1、多用電表的構造
�。ɡ枚嗝襟w、實(shí)物演示，學(xué)生回答學(xué)案設置的對圖填空題）
2、介紹多用電表電路
�。ㄒ灰粚獦嬙旄鞑糠�，多媒體展示，學(xué)生回答學(xué)案設置問(wèn)題，教師指出萬(wàn)用表多用途的原理：接不同的端口，萬(wàn)用表接入不同電路，變成電壓表、電流表、歐姆表可測電壓、電流、電阻）
用白板擦做例子：多功能、每種功能用到板擦的一部分而已。
3電流表G(表頭)的構造和工作原理
(利用多媒體圖示簡(jiǎn)單介紹表頭G的主要構造和工作原理、符號)
結合學(xué)生課前學(xué)習學(xué)案的情況，對滿(mǎn)偏電流Ig、內阻Rg、滿(mǎn)偏電壓Ug進(jìn)行說(shuō)明
問(wèn)題：滿(mǎn)偏電流Ig、內阻Rg、滿(mǎn)偏電壓Ug三者之間有什么關(guān)系？
據部分電路歐姆定律可知：
Ug＝IgRg
指出：表頭存在于各種儀表上，汽車(chē)的速度計、電量表、安培表、伏特表等。
用動(dòng)畫(huà)演示將表頭改造成汽車(chē)速度計的動(dòng)畫(huà)，讓學(xué)生體會(huì )。指出“三十六計之偷梁換柱”
問(wèn)題：表頭G的滿(mǎn)偏電流Ig和滿(mǎn)偏電壓Ug一般都比較�。砍梯^�。�，能否把它改造成安培表和伏特表，請你設計電路。
�。▽W(xué)生課前完成畫(huà)在學(xué)案的方框內）
4、電壓表和電流表
請設計好的學(xué)生畫(huà)在黑板上，并講解為什么這樣就可以測量較大的電流了。
問(wèn)題：表頭原來(lái)的標簽要不要改造？
點(diǎn)評，然后完成學(xué)案上的小結：
�、侔驯眍^改裝成電流表的方法：給表頭并聯(lián)一個(gè)適當的分流電阻。
�、诎驯眍^改裝成電流表的原理：并聯(lián)電阻的分流作用。
提出課后探究問(wèn)題：要使改造后的電流表量程更大，并聯(lián)的電阻比原來(lái)要更大還是更��？
問(wèn)題：可不可以用表頭測電壓？如果用表頭測電壓，能測量的電壓最大值是多少？如果要把表頭改造成一個(gè)能測較大電壓的伏特表，該如何改造？
(2)把表頭G改裝成電壓表V
學(xué)生完成學(xué)案任務(wù)。
教師總結。
情感價(jià)值觀(guān)教育：
應積極動(dòng)腦，努力把所學(xué)知識應用到實(shí)際中，為人類(lèi)造福。
問(wèn)題：對照萬(wàn)用電表的電路圖，請學(xué)生說(shuō)明，測電流轉換開(kāi)關(guān)接接哪個(gè)端口？測電壓呢？課后思考：接1端口和2端口測電流，哪個(gè)量程大？3和4呢？
5、實(shí)驗一：用萬(wàn)用電表的直流電流檔測通過(guò)小燈泡的電流；
用萬(wàn)用電表的直流電壓檔測小燈泡兩端的電壓；
課件出示初中測小燈泡電流和電壓的實(shí)物連接圖，讓學(xué)生依類(lèi)比思路理解萬(wàn)用表電流檔、電壓檔的使用。
讓學(xué)生觀(guān)察萬(wàn)用表，提問(wèn)：
轉換開(kāi)關(guān)置于哪是測電流？電壓？電阻？
安培表和伏特表在使用時(shí)讓電流比正接線(xiàn)柱流入，從負接線(xiàn)柱流出，萬(wàn)用表的正、負接線(xiàn)柱在哪？
怎么改變量程？
讀哪條刻度？
使用前如何調零？
安培表、伏特表測量時(shí)，指針在哪個(gè)位置讀數比較準確？
學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗。
6 、電阻檔（歐姆表）的原理與刻度
萬(wàn)用電表還可以測電阻，究竟是什么原理呢？
投影：多用電表測量電阻的電路圖
�。n位開(kāi)關(guān)接5端口，內有電源，注意電源正負極與紅黑表筆的連接情況）
講述原理：學(xué)生完成學(xué)案上問(wèn)題：寫(xiě)出流過(guò)表頭的電流與待測電阻的RX的關(guān)系表達式
指出，其原理是利用閉合電路的歐姆定律。
問(wèn)題：歐姆表的“0”刻度在表盤(pán)的左邊還是右邊？
歐姆表的刻度均勻嗎？
為什么要設置調零電阻？
實(shí)驗二：測測滑動(dòng)變阻器的電阻；
先紙上談兵：（借練習講解萬(wàn)用表歐姆檔的用法）
學(xué)案上練習：
�。�1） 當指針位置如圖中白三角箭頭所示,則測量的是______,測量結果為_(kāi)__________.
�。�2）當指針位置如圖中白三角箭頭所示,正確操作后發(fā)現指針的偏轉角很小,那么接下來(lái)的操作步驟應該依次為:①_________________,②_________________,③__________________.
�。�3）測量結束后應將選擇開(kāi)關(guān)撥到_________或者____________.
學(xué)生自主實(shí)驗
教師點(diǎn)評學(xué)生實(shí)驗中出現的問(wèn)題，包括：
要斷開(kāi)原電路、換檔調零、表筆握法等）
實(shí)驗： 判斷二極管的質(zhì)量和極性
帶問(wèn)題自主探索進(jìn)行實(shí)驗：
二極管的有什么樣的特性？
如何判斷二極管正負極？
如何判斷二極管的質(zhì)量好壞？
學(xué)生回答做法。
我們平時(shí)用完手電筒后要不要關(guān)掉？現在我們不再使用萬(wàn)用電表了，也要把它關(guān)掉收好，怎么關(guān)掉它呢？（節能、環(huán)保教育）
以上我們使用萬(wàn)用表分別測量了電流、電壓、電阻，萬(wàn)用電表還可以做很多事，請大家看下面這道題：
開(kāi)放思考題：用多用電表查找電路故障
�。ㄍ队邦}目，學(xué)生思考談辦法）
如圖所示電路，閉合開(kāi)關(guān)后燈泡不亮，請找出故障。
1、可能是什么原因？
2、如何利用多用電表找出哪部分發(fā)生了什么樣的故障？你有幾種辦法？
�。ㄋ模┓此伎偨Y，當堂檢測。
教師組織學(xué)生反思總結本節課的主要內容，并進(jìn)行當堂檢測。
設計意圖：引導學(xué)生構建知識網(wǎng)絡(luò )并對所學(xué)內容進(jìn)行簡(jiǎn)單的反饋糾正。（課堂實(shí)錄）
�。ㄎ澹┌l(fā)導學(xué)案、布置預習。
九、板書(shū)設計
一、歐姆表的構造及工作原理
1. 表頭定位：
將紅黑表筆對接，即Rx=0時(shí)：I最大——滿(mǎn)偏電流
Ig=ε/（Rg+R0+r）≈ε/（Rg+R0）
電阻R1，當I= 1/2 Ig 時(shí)：R= 2（Rg+R0）= R1+Rg+R0
所以，R1= Rg+R0 ——中值電阻（因為它在表盤(pán)的中央）
由這個(gè)結果可以看出，中值電阻就是該擋的內阻。
電阻R2，使得I2=1/4Ig, R=4R中 所以R2 =3R中=3（ Rg+R0）
電阻Rn，使得In=1/n Ig R=n R中 Rn=（n-1）R中
2、[例題]
3．檔位：
二、使用方法：
1.表筆：紅+黑—
2．機械調零
3.選擋調零
4．接入電阻
5．選擋
6．換擋要調零！
7.讀數
8．使用完畢
十、教學(xué)反思
我認為教材通過(guò)例題的方式來(lái)講歐姆表的原理，簡(jiǎn)單明了，學(xué)生易于接受。要求學(xué)生掌握：歐姆表的內部結構和刻度原理；熟悉多用電表的表頭以及使用多用電表來(lái)測量交、直流電壓，交、直流電流和電阻，并能用多用電表來(lái)探索黑箱中的電學(xué)元件。
�。�3）歐姆表
�、倮脤㈦娏鞅砀难b成電壓表和大量程的電流表引導學(xué)生分析，能否將電流表改裝成歐姆表。首先，電流表和電壓表測量的是電壓和電流，故改裝時(shí)不需要提供新的電源，而歐姆表是用來(lái)測量電阻，故必須提供一個(gè)電源。其次，由閉合電路歐姆定律，在電路中的電流的大小與電阻又是一一對應關(guān)系，且R增大時(shí)，電流減小，故電流表的電流從滿(mǎn)偏至零對應于電阻從零到無(wú)窮大，只要抓住該對應關(guān)系，即可將電流表改裝成歐姆表。
�、诮滩耐ㄟ^(guò)例題講述歐姆表的原理，第一問(wèn)的實(shí)質(zhì)是使歐姆表調零，調零后，將電流表、電源和變阻器R1視為一個(gè)整體，電流表的內阻、電源的內阻、滑動(dòng)變阻器R1看成一個(gè)電阻。第二問(wèn)中的R2是外電阻，則利用閉合電路歐姆定律即可找到I與R的關(guān)系，變形即可得R與I的關(guān)系。
�。�2）多用電表
�、偈紫葘Ρ入妷罕砗蜌W姆表的內部結構，然后找到共同點(diǎn)：都是在電流表的基礎上增加電路而實(shí)現新的功能。因此電流表是公共部分，要實(shí)現不同的功能只需要讓電流表與不同的附加電路相連即可，利用一個(gè)選擇開(kāi)關(guān)即可實(shí)現。
�、谡J識多用電表的外形圖，由兩部分構成，上半部分為表盤(pán)，要讓學(xué)生掌握讀數方法；下半部分是選擇開(kāi)關(guān)，即功能開(kāi)關(guān)。
在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生反應積極、主動(dòng)，思維緊跟老師走。但是還有些細節學(xué)生掌握的不夠理想，例如：① 機械調零和歐姆調零有什么區別？②為什么在利用歐姆表測電阻時(shí)，每次的換檔都要進(jìn)行歐姆調零？對于這些問(wèn)題，還有待下節課解決。
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