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(jié)的內(nèi)容，它是電流表、電壓表改裝學(xué)完后，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，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。。
二、目標(biāo)
1、知識目標(biāo)
(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偏電流和滿偏電壓；
(2)理解表頭改裝成常用電壓表和電流表的原理，會用萬用表測量電路元件上的電壓、電流、電阻等電學(xué)量；
(3)會用多用表判斷二極管的質(zhì)量和極性等；
(4) 會用多用表查找電路故障。
2、過程與方法
(1)通過多用電表原理的分析過程，認識物理學(xué)分析、研究實際問題的方法；；
(2)經(jīng)歷學(xué)會使用多用電表的探究過程，認識科學(xué)探究的意義，認識物理實驗在物理學(xué)發(fā)展過程中的作用。
3、情感態(tài)度與價值觀
通過本節(jié)課的活動，要培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識，培養(yǎng)學(xué)生尊重客觀事實、理論聯(lián)系實際、實事求是的科學(xué)態(tài)度和人生觀。引導(dǎo)學(xué)生關(guān)心實際問題，獲得成功的喜悅，立志于把所學(xué)物理知識應(yīng)用到實際中去。還要引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣，愛護器材，節(jié)約能源。
三、教學(xué)重點難點
重點：(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)會使用多用電表。
難點：(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(chǔ)分析：
①掌握了閉合電路歐姆定律，并已熟練掌握了電路串并聯(lián)的規(guī)律，會利用該定律列式求解相關(guān)問題。
②掌握了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：
①學(xué)生的觀察、分析能力不斷提高，能夠初步地、獨立發(fā)現(xiàn)事物內(nèi)在聯(lián)系和一般規(guī)律的能力。
②具有初步的概括歸納總結(jié)能力、邏輯推力能力、綜合分析能力。
五、教學(xué)方法
1．實驗法：使用多用表
2．學(xué)案導(dǎo)學(xué)：見后面的學(xué)案。
3．新授課教學(xué)基本環(huán)節(jié)：預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑→情境導(dǎo)入、展示目標(biāo)→合作探究、精講點撥→反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測→發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)
六、課前準(zhǔn)備
1．學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：預(yù)習(xí)實驗，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(zhǔn)備：多媒體課件制作，課前預(yù)習(xí)學(xué)案，課內(nèi)探究學(xué)案，課后延伸拓展學(xué)案。3．教學(xué)環(huán)境的設(shè)計和布置：兩人一組，實驗室內(nèi)教學(xué)。
七、課時安排：1課時
八、教學(xué)過程
（一）預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
（二）情景引入、展示目標(biāo)
課件：動畫展示多用電表是安培表、伏特表、歐姆表功能的三合一。
這節(jié)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——萬用電表。
（三）合作探究、精講點播
1、多用電表的構(gòu)造
（利用多媒體、實物演示，學(xué)生回答學(xué)案設(shè)置的對圖填空題）
2、介紹多用電表電路
（一一對應(yīng)構(gòu)造各部分，多媒體展示，學(xué)生回答學(xué)案設(shè)置問題，教師指出萬用表多用途的原理：接不同的端口，萬用表接入不同電路，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(gòu)造和工作原理
(利用多媒體圖示簡單介紹表頭G的主要構(gòu)造和工作原理、符號)
結(jié)合學(xué)生課前學(xué)習(xí)學(xué)案的情況，對滿偏電流Ig、內(nèi)阻Rg、滿偏電壓Ug進行說明
問題：滿偏電流Ig、內(nèi)阻Rg、滿偏電壓Ug三者之間有什么關(guān)系？
據(jù)部分電路歐姆定律可知：
Ug＝IgRg
指出：表頭存在于各種儀表上，汽車的速度計、電量表、安培表、伏特表等。
用動畫演示將表頭改造成汽車速度計的動畫，讓學(xué)生體會。指出“三十六計之偷梁換柱”
問題：表頭G的滿偏電流Ig和滿偏電壓Ug一般都比較小（量程較小），能否把它改造成安培表和伏特表，請你設(shè)計電路。
（學(xué)生課前完成畫在學(xué)案的方框內(nèi)）
4、電壓表和電流表
請設(shè)計好的學(xué)生畫在黑板上，并講解為什么這樣就可以測量較大的電流了。
問題：表頭原來的標(biāo)簽要不要改造？
點評，然后完成學(xué)案上的小結(jié)：
①把表頭改裝成電流表的方法：給表頭并聯(lián)一個適當(dāng)?shù)姆至麟娮琛?/p>
②把表頭改裝成電流表的原理：并聯(lián)電阻的分流作用。
提出課后探究問題：要使改造后的電流表量程更大，并聯(lián)的電阻比原來要更大還是更小？
問題：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(jié)。
情感價值觀教育：
應(yīng)積極動腦，努力把所學(xué)知識應(yīng)用到實際中，為人類造福。
問題：對照萬用電表的電路圖，請學(xué)生說明，測電流轉(zhuǎn)換開關(guān)接接哪個端口？測電壓呢？課后思考：接1端口和2端口測電流，哪個量程大？3和4呢？
5、實驗一：用萬用電表的直流電流檔測通過小燈泡的電流；
用萬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物連接圖，讓學(xué)生依類比思路理解萬用表電流檔、電壓檔的使用。
讓學(xué)生觀察萬用表，提問：
轉(zhuǎn)換開關(guān)置于哪是測電流？電壓？電阻？
安培表和伏特表在使用時讓電流比正接線柱流入，從負接線柱流出，萬用表的正、負接線柱在哪？
怎么改變量程？
讀哪條刻度？
使用前如何調(diào)零？
安培表、伏特表測量時，指針在哪個位置讀數(shù)比較準(zhǔn)確？
學(xué)生動手實驗。
6 、電阻檔（歐姆表）的原理與刻度
萬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
（檔位開關(guān)接5端口，內(nèi)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)案上問題：寫出流過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。
問題：歐姆表的“0”刻度在表盤的左邊還是右邊？
歐姆表的刻度均勻嗎？
為什么要設(shè)置調(diào)零電阻？
實驗二：測測滑動變阻器的電阻；
先紙上談兵：（借練習(xí)講解萬用表歐姆檔的用法）
學(xué)案上練習(xí)：
（1） 當(dāng)指針位置如圖中白三角箭頭所示,則測量的是______,測量結(jié)果為___________.
（2）當(dāng)指針位置如圖中白三角箭頭所示,正確操作后發(fā)現(xiàn)指針的偏轉(zhuǎn)角很小,那么接下來的操作步驟應(yīng)該依次為:①_________________,②_________________,③__________________.
（3）測量結(jié)束后應(yīng)將選擇開關(guān)撥到_________或者____________.
學(xué)生自主實驗
教師點評學(xué)生實驗中出現(xiàn)的問題，包括：
要斷開原電路、換檔調(diào)零、表筆握法等）
實驗： 判斷二極管的質(zhì)量和極性
帶問題自主探索進行實驗：
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。
我們平時用完手電筒后要不要關(guān)掉？現(xiàn)在我們不再使用萬用電表了，也要把它關(guān)掉收好，怎么關(guān)掉它呢？（節(jié)能、環(huán)保教育）
以上我們使用萬用表分別測量了電流、電壓、電阻，萬用電表還可以做很多事，請大家看下面這道題：
開放思考題：用多用電表查找電路故障
（投影題目，學(xué)生思考談辦法）
如圖所示電路，閉合開關(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？
（四）反思總結(jié)，當(dāng)堂檢測。
教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，并進行當(dāng)堂檢測。
設(shè)計意圖：引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)并對所學(xué)內(nèi)容進行簡單的反饋糾正。（課堂實錄）
（五）發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)。
九、板書設(shè)計
一、歐姆表的構(gòu)造及工作原理
1. 表頭定位：
將紅黑表筆對接，即Rx=0時：I最大——滿偏電流
Ig=ε/（Rg+R0+r）≈ε/（Rg+R0）
電阻R1，當(dāng)I= 1/2 Ig 時：R= 2（Rg+R0）= R1+Rg+R0
所以，R1= Rg+R0 ——中值電阻（因為它在表盤的中央）
由這個結(jié)果可以看出，中值電阻就是該擋的內(nèi)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(diào)零
3.選擋調(diào)零
4．接入電阻
5．選擋
6．換擋要調(diào)零！
7.讀數(shù)
8．使用完畢
十、教學(xué)反思
我認為教材通過例題的方式來講歐姆表的原理，簡單明了，學(xué)生易于接受。要求學(xué)生掌握：歐姆表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和刻度原理；熟悉多用電表的表頭以及使用多用電表來測量交、直流電壓，交、直流電流和電阻，并能用多用電表來探索黑箱中的電學(xué)元件。
（3）歐姆表
①利用將電流表改裝成電壓表和大量程的電流表引導(dǎo)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，故改裝時不需要提供新的電源，而歐姆表是用來測量電阻，故必須提供一個電源。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(yīng)關(guān)系，且R增大時，電流減小，故電流表的電流從滿偏至零對應(yīng)于電阻從零到無窮大，只要抓住該對應(yīng)關(guān)系，即可將電流表改裝成歐姆表。
②教材通過例題講述歐姆表的原理，第一問的實質(zhì)是使歐姆表調(diào)零，調(diào)零后，將電流表、電源和變阻器R1視為一個整體，電流表的內(nèi)阻、電源的內(nèi)阻、滑動變阻器R1看成一個電阻。第二問中的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
①首先對比電壓表和歐姆表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，然后找到共同點：都是在電流表的基礎(chǔ)上增加電路而實現(xiàn)新的功能。因此電流表是公共部分，要實現(xiàn)不同的功能只需要讓電流表與不同的附加電路相連即可，利用一個選擇開關(guān)即可實現(xiàn)。
②認識多用電表的外形圖，由兩部分構(gòu)成，上半部分為表盤，要讓學(xué)生掌握讀數(shù)方法；下半部分是選擇開關(guān)，即功能開關(guān)。
在整個教學(xué)過程中，學(xué)生反應(yīng)積極、主動，思維緊跟老師走。但是還有些細節(jié)學(xué)生掌握的不夠理想，例如：① 機械調(diào)零和歐姆調(diào)零有什么區(qū)別？②為什么在利用歐姆表測電阻時，每次的換檔都要進行歐姆調(diào)零？對于這些問題，還有待下節(jié)課解決。
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