《8多用電表的原理》教學(xué)設(shè)計(jì)(安徽省市級(jí)優(yōu)課)-物理教案

2.8多用電表的原理教學(xué)目標(biāo)：1、通過(guò)對(duì)歐姆表的討論，進(jìn)一步提高應(yīng)用閉合電路歐姆定律分析問(wèn)題的能力，知道歐姆表測(cè)電阻的原理。2、了解歐姆表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和刻度特點(diǎn)。3、了解多用表的基本結(jié)構(gòu)，知道多用表的測(cè)量功能。教學(xué)重點(diǎn)：歐姆表的制作原理。教學(xué)難點(diǎn)：理解歐姆表和多用電表的制作原理。教學(xué)方法：探究、講授、討論教學(xué)用具:電流表（10mA）多用電表(指針式、數(shù)字式)、電池、電位器、電阻箱、導(dǎo)線(若干)。教學(xué)過(guò)程：一、引入新課舉例： 用多用電表檢測(cè)洗衣機(jī)的故障，說(shuō)明多用電表的用途廣泛，引入課題。二、進(jìn)行新課(一)歐姆表的原理回顧電壓表的改裝原理：給電流表串聯(lián)一個(gè)大電阻分壓，利用歐姆定律找到電壓U和電流I的關(guān)系，在進(jìn)行刻度。類比的方法提出問(wèn)題：怎樣把電流表改裝成測(cè)電阻的歐姆表。1、改歐姆表的思路：（1）找到待測(cè)電阻R與電流的關(guān)系（2）給歐姆表的刻度2、設(shè)計(jì)電路圖：把電流表和待測(cè)電阻串聯(lián)，怎樣使電路里產(chǎn)生電流，并且使電流表指針偏轉(zhuǎn)不超過(guò)最大刻度？學(xué)生思考回答。原理圖原理圖根據(jù)上節(jié)我們學(xué)的閉合電路歐姆定律就可以知道：I=E/Rg+r+R1+RX要確定RX與I的關(guān)系，需要固定R1不變3、（板書）改歐姆表的原理：閉合電路歐姆定律I=E/Rg+r+R1+RX 根據(jù)改裝原理，課件展示所需器材：電流表（10mA）、電源（1.5V）、電位器、紅黑表筆。（二）歐姆表的刻度教師演示：利用歐姆表改裝裝置，把紅黑表筆直接短接，電流表指針偏轉(zhuǎn)到某一位置，根據(jù)RX（等于零）與I的對(duì)應(yīng)關(guān)系，應(yīng)在該位置刻上0Ω。提出問(wèn)題：這樣刻度的缺點(diǎn)？學(xué)生討論回答：歐姆表的刻度沒有充分利用整個(gè)表盤，可以把兩表筆短接，調(diào)節(jié)R1使電流表指針達(dá)到滿偏刻度。就可以像電流表的刻度一樣充滿整個(gè)表盤。提出問(wèn)題：要使電流表指針達(dá)到滿偏刻度，R1的阻值應(yīng)調(diào)到多大？學(xué)生閱讀教材例題，根據(jù)已知數(shù)據(jù)求解R1的阻值。課件展示:【例題】在如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E＝1.5V，內(nèi)阻R＝0.5Ω，電流表滿偏電流Ig＝10mA，電流表電阻7.5Ω，A、B為接線柱。(1)用一條導(dǎo)線把A、B直接連起來(lái)，此時(shí)，應(yīng)把可變電阻R1調(diào)節(jié)為多少才能使電流表恰好達(dá)到滿偏電流？解析：由閉合電路歐姆定律：Ig=E/Rg+r+R1R1=142Ω注意：當(dāng)R1的阻值調(diào)到142Ω時(shí)，應(yīng)在滿偏電流位置刻上0Ω，此后R1的阻值應(yīng)保持142Ω不變。（板書）歐姆表內(nèi)阻：R內(nèi)=Rg+r+R1=150Ω課件動(dòng)畫展示:當(dāng)把紅黑表筆斷開時(shí)，電流表指針停在0mA的位置，此時(shí)應(yīng)在該位置刻上阻值是多少？學(xué)生思考回答問(wèn)題：應(yīng)在該位置刻上∞。通過(guò)例題第（2）問(wèn)，繼續(xù)刻度(2)調(diào)至滿偏后保持R1的值不變，在A、B間接入一個(gè)150Ω的定值電阻R2，電流表指針指著多少刻度的位置？由閉合電路歐姆定律：I2=E/R內(nèi)+R2=0.005A=5mA教師提出：（板書）中值電阻：R中=R內(nèi)對(duì)歐姆表任意阻值進(jìn)行刻度(3)如果把任意電阻R接在A、B之間，電流表讀數(shù)I與R的值有什么關(guān)系？由閉合電路歐姆定律：I=E/R內(nèi)+Rx代入數(shù)據(jù)：I=1.5V/150Ω+Rx利用（3）問(wèn)得出的關(guān)系是代入下面表格中Rx的數(shù)值，利用excel計(jì)算功能計(jì)算出對(duì)應(yīng)電流數(shù)值，并填入表格：Rx/Ω50100150200250300350450550650750850I/mA根據(jù)計(jì)算結(jié)果學(xué)生在如下圖所示的歐姆表盤上刻度：學(xué)生根據(jù)自己刻好的歐姆表刻度盤，相互討論，找到其特點(diǎn)：1、刻度不均勻2、左大右小練習(xí)使用改裝好的歐姆表測(cè)電阻1、測(cè)量電阻箱的阻值2、測(cè)量洗衣機(jī)進(jìn)水閥的阻值，并判斷故障原因提出問(wèn)題要想較準(zhǔn)確的測(cè)量電阻應(yīng)該使指針偏轉(zhuǎn)到那個(gè)位置？師生總結(jié)：指針指在中值電阻附近需要設(shè)計(jì)不同的電路：(三)多用電表的電路現(xiàn)在我們已經(jīng)把電流表改成歐姆表，那么電流表還可以改成電壓表，也可以改成大量程電流表。投影教材思考與討論并提出問(wèn)題：甲是什么表？乙是什么表？丙是什么表？這三個(gè)表共同的特點(diǎn)有什么？甲乙丙學(xué)生討論并回答問(wèn)題：甲是電流表、乙是歐姆表、丙是電壓表、這三個(gè)表共同的特點(diǎn)是都有一塊電流表。提出問(wèn)題：現(xiàn)在要使B接1時(shí)能成為電流表，接2時(shí)能成為歐姆表，接3時(shí)能成為電壓表，這就成了一個(gè)簡(jiǎn)單的多用電表。這個(gè)多用電表的電路圖是怎樣的？學(xué)生在課本思考與討論里畫整合電路圖A問(wèn)題：整合的這個(gè)多用表電路有什么缺點(diǎn)？學(xué)生思考回答問(wèn)題：量程、檔位單一教師提出：如果把這個(gè)簡(jiǎn)單的用表進(jìn)行量程和檔位擴(kuò)充，就會(huì)形成如下圖所示的一塊多檔位，多量程的多用表投影教材2.8-6/7圖介紹：表頭、指針定位螺絲、歐姆調(diào)零旋鈕、選擇開關(guān)并提示學(xué)生，不使用的時(shí)候應(yīng)該把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到OFF位置。簡(jiǎn)單介紹：數(shù)字式多用電表的測(cè)量值以數(shù)字形式直接顯示，使用方便。同時(shí)具有多種其他功能。(四)課后思考及作業(yè)1、課下思考課本65頁(yè)“說(shuō)一說(shuō)”提出的問(wèn)題？2、使用多用表時(shí)需要注意哪些問(wèn)題？3、課后作業(yè)：1、2、3題課后鞏固練習(xí)：1.一個(gè)用滿偏電流為3mA的電流表改裝成的歐姆表，調(diào)零后用它測(cè)量500Ω的標(biāo)準(zhǔn)電阻時(shí)，指針恰好指在刻度盤的正中間．如用它測(cè)量一個(gè)未知電阻時(shí)，指針指在1mA處，則被測(cè)電阻的阻值為()A．1000ΩB．5000ΩC．1500ΩD．2000Ω2.如圖是一個(gè)將電流表改裝成歐姆表的示意圖，此歐姆表已經(jīng)調(diào)零，用此歐姆表測(cè)一阻值為R的電阻時(shí)，指針偏轉(zhuǎn)至滿刻度處．現(xiàn)用該表測(cè)一未知電阻，指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的處，則該電阻的阻值為()A．4RB．5RC．10RD．16R3.某同學(xué)想用以下器材組裝一只歐姆表，并比較精確地測(cè)量一只約幾千歐電阻的阻值．A．電流計(jì)，滿偏電流為1mA，內(nèi)阻為20ΩB．電流計(jì)，滿偏電流為0.6A，內(nèi)阻為5ΩC．電動(dòng)勢(shì)15V，內(nèi)阻5Ω的直流電源D．電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻3Ω的直流電源E．最大阻值為5000Ω的滑動(dòng)變阻器F．最大阻值為100Ω的滑動(dòng)變阻器(1)以上器材應(yīng)選用__________(填字母)，并在下面線框內(nèi)畫出所組裝的歐姆表的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)圖．(2)歐姆表調(diào)零后，滑動(dòng)變阻器被接入電路部分的阻值為________Ω.(3)若用此歐姆表測(cè)量電阻，發(fā)現(xiàn)指針指在滿偏電流的三分之一處，則此電阻的阻值約為________Ω.4.如圖所示是歐姆表的原理圖，靈敏電流表的滿偏電流500μA，干電池的電動(dòng)勢(shì)1.5V，(1)把靈敏電流表的電流刻度值對(duì)應(yīng)的歐姆表的電阻刻度值填在下表中.(2)這只歐姆表的內(nèi)阻是______Ω，表針偏轉(zhuǎn)到滿刻度處時(shí)，待測(cè)電阻值為______Ω.(3)若歐姆表內(nèi)電池用久了，電動(dòng)勢(shì)降為1.4V，歐姆表的內(nèi)阻變?yōu)開_____Ω，若此時(shí)測(cè)某電阻Rx的電表指針恰好指在中間位置上，則Rx的實(shí)際值為______Ω，比從原表盤上讀出的阻值要偏______.(填“大”或“小”)5.用歐姆表測(cè)電阻的優(yōu)點(diǎn)是快捷、方便，缺點(diǎn)是讀數(shù)不夠精確，尤其是當(dāng)表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)下降后，測(cè)出的電阻值與真實(shí)值之間有較大的差異．如圖甲是一個(gè)歐姆表的電路結(jié)構(gòu)圖，圖乙是其表盤的刻度(該刻度值是按照表內(nèi)電池電動(dòng)勢(shì)為1.5V的正常值而刻制的)．已知在電流滿偏刻度的處所標(biāo)的電阻值為15Ω.問(wèn)：(1)該歐姆表的內(nèi)阻(即Rg、r和R之和)多大？(2)在滿偏刻度的B點(diǎn)所標(biāo)的電阻值為多大？(3)當(dāng)表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)下降為1.4V時(shí)(歐姆表仍可準(zhǔn)確調(diào)零)，在測(cè)某一電阻Rx時(shí)，歐姆表的指針恰好指在B點(diǎn)，此時(shí)Rx的真實(shí)值為多大？教后反思：在課前我對(duì)教材做了認(rèn)真的分析，在教學(xué)用書中對(duì)本節(jié)的要求要比往屆用的舊版教材的要求高了很多，從近幾年的高考中對(duì)多用電表的原理和應(yīng)用的考察來(lái)看也是如此。并且在新課標(biāo)中《多用電表的原理》單獨(dú)編成一節(jié)，而本章教材中僅有兩個(gè)實(shí)驗(yàn)單獨(dú)成節(jié)其中就有《練習(xí)使用多用電表》，在教材中多用電表占到兩節(jié)，這是其他知識(shí)點(diǎn)很少見的，可見重要性?；诒竟?jié)課的重要性，我自制了歐姆表改裝裝置，是學(xué)生更容易理解歐姆表的改裝和刻度。教學(xué)中首先回顧電壓表的改裝：是通過(guò)把電壓轉(zhuǎn)換成電流的思想，進(jìn)而提出也能把電阻轉(zhuǎn)換成電流的思想改成歐姆表。解決重點(diǎn)的關(guān)鍵是利用歐姆定律找出電阻與電流的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。在尋找電阻和電流的關(guān)系時(shí)本來(lái)打算讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)電路圖，考慮本節(jié)教學(xué)內(nèi)多時(shí)間不夠，就采用：給學(xué)生提供一個(gè)簡(jiǎn)單的電路，讓學(xué)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，通過(guò)討論解決問(wèn)題。從而得到歐姆表改裝原理圖，在第二步刻度的過(guò)程中：先是在表盤中間刻上0刻度，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)不當(dāng)之處，加深學(xué)理解0刻度刻在滿偏電流的位置，由于時(shí)間關(guān)系沒能讓學(xué)生一一計(jì)算任意阻值對(duì)應(yīng)當(dāng)電流，主要流出時(shí)間讓學(xué)動(dòng)手在表盤上刻度，想讓學(xué)生動(dòng)手參與電表的刻度，能夠更容易對(duì)比出歐姆表刻度的特點(diǎn)。用學(xué)生刻好的表盤測(cè)量電阻，也會(huì)讓學(xué)生感受到成功的喜悅！不足是測(cè)電阻時(shí)的一些注意事項(xiàng)，沒能一一告訴學(xué)生