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《多用电表的原理》教学设计(人教版选修3-1)

作者:佚名 教案来源:网络 点击数:

《多用电表的原理》教学设计(人教版选修3-1)

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2、8《多用电表的原理》教学设计
教材分析
“多用电表”是人教版高中物理选修3-1第二章第八节的内容,它是电流表、电压表改装学完后,研究欧姆表的改装问题,又是闭合电路欧姆定律的深化和实际应用,学生通过本节课的学习,既能巩固电学问题的分析思路,加深对闭合电路欧姆定律的理解,激发学生的学习兴趣,培养学生合作、探究、交流能力,具有很重要的实际意义。
教学目标     
(一)知识与技能
理解并掌握欧姆表和多用电表的制作原理。
(二)过程与方法
动手操作,学会简单串联电路的连接。
(三)情感、态度与价值观
培养学生探索、发现,勇于创新的精神。
教学重点难点   
重点:欧姆表和多用电表的制作原理。
难点:理解欧姆表和多用电表的制作原理。
教学方法     
探究、讲授、讨论、练习
教学过程
导入新课     
教师:我们已经学习过把电流表改装成电压表和量程较大的电流表的原理。能否将电流表改装成测量电阻的欧姆表呢?下面我们就来探究这方面的问题。    
一、 欧姆表
电流表改装欧姆表首先要把电阻转换成电流,也就是找到电阻和电流的关系,然后在电流的刻度上更改为对应的电阻的大小。
学生活动: 思考与讨论:
1、怎样使电路中形成电流?

2、如何使指针偏转不超过最大刻度?

教师(总结):(投影)教材图(如图所示)。这就是一个最简单的欧姆表的电路原理图。实际的欧姆表就是在这个原理的基础上制成的。

 


欧姆表电路

教师活动:(投影)教材例题1
【例题1】在如图所示的电路中,电源的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 Ω,电流表满偏电流Ig=10 mA,电流表电阻7.5 Ω,A、B为接线柱。
 
欧姆表的原理
 (1)用一条导线把A、B直接连起来,此时,应把可变电阻R1调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流?
(2)调至满偏后保持R1的值不变,在A、B间接入一个150 Ω的定值电阻R2,电流表指针指着多少刻度的位置?
(3)如果把任意电阻R接在A、B之间,电流表读数I与R的值有什么关系?
教师引导学生分析、求解,对求解结果进行总结、点评。
解:(1)因电流表电阻Rg的值不能忽略,此时可以把电流表视为一个电阻来计算。由闭合电路欧姆定律,有
Ig=ERg+r+R1
从中解出可变电阻R1的值
R1=EIg-Rg-r
=(1.50.01-7.5-0.5) Ω
=142 Ω
这表示,当两个接线柱直接连到一起,且表头指针恰好满偏时,可变电阻R1的值为142 Ω。
(2)保持可变电阻R1的值不变,把R2=150 Ω接在A、B之间,设这时电流表读数为I2,由闭合电路欧姆定律
I2=ERg+r+R1+R2
=1.57.5+0.5+142+150 A
=0.005 A
=5 mA
这表示,接入R2后,电表指在“5 mA”刻度的位置。
(3)把任意电阻R接到A、B之间、设电流表读数为I,则
I=ERg+r+R1+R
代入数值后,得I=1.5 V150 Ω+R
解出R=1.5 VI-150 Ω
教师:通过以上计算同学们有何启发?如何将电流表的表盘转换成测量电阻的表盘呢?
学生讨论,代表发言:将电流表的“10 mA”刻度线标为“0 Ω”,“5 mA”刻度线标为“150 Ω”,其他电流刻度按R=1.5I-150(Ω)的规律转为电阻的标度,如果把改好刻度表盘装回表头,这样,电流表就改装成了直接测电阻的仪器。
学生活动:(分组实验)
试一试:动手改成一个欧姆表并标出各个电流对应的电阻值 。
1、利用以下器件进行改装,电流表(0-0.6A)、干电池(2节)、滑动变阻器(1个)红、黑表笔各一个
2、计算改装后的欧姆表的内阻以及1Ω、10Ω、20Ω、30Ω、40Ω所对应的电流值。
3、更改电流表的刻度表盘,把0Ω和∞,中值电阻这三个特殊值先标上,再标1Ω、10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的值。
4、观察更改后的刻度,总结欧姆表刻度的特点:刻度不均匀,左密右疏。
5、利用自己改装的欧姆表测量已知电阻的阻值。
二.多用电表
教师:将电压表、电流表、欧姆表组合在一起就成了多用电表。
(投影)教材图1和2(如图所示)。
 
图1 电流表、欧姆表和电压表的示意图


 
图2 请完成最简单的多用电表的电路图


图1分别表示电流表、欧姆表、电压表的电路示意图。把它们组合在一起,在图2的基础上画出最简单的多用电表的电路,并说明转换测量功能。
学生讨论,画电路图。这个最简单的多用电表很多时候不能满足我们的需求,可对它进行扩充。这个是双量程多用电表示意图
教师:(投影)教材图(如图所示)。
 
双量程多用电表示意图


说出哪些位置是电流挡、哪些位置是电压挡、哪些位置是欧姆挡、哪些位置的量程比较大?
学生讨论、代表发言。
师生互动、点评。
教师:(投影)教材图1和2(如图所示)。把刚才的双量程多用电表进行扩充就是我们实际所用的多用电表了。
 
图1 指针式多用电表

   
课堂总结、点评
教师活动:让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总结,然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动:认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结,看谁的更好,好在什么地方。
点评:总结课堂内容,培养学生概括总结能力。
教师要放开,让学生自己总结所学内容,允许内容的顺序不同,从而构建他们自己的知识框架。

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