《8多用電表的原理》教學設計(安徽省市級優(yōu)課)-物理教案

2.8多用電表的原理教學目標：1、通過對歐姆表的討論，進一步提高應用閉合電路歐姆定律分析問題的能力，知道歐姆表測電阻的原理。2、了解歐姆表的內部結構和刻度特點。3、了解多用表的基本結構，知道多用表的測量功能。教學重點：歐姆表的制作原理。教學難點：理解歐姆表和多用電表的制作原理。教學方法：探究、講授、討論教學用具:電流表（10mA）多用電表(指針式、數(shù)字式)、電池、電位器、電阻箱、導線(若干)。教學過程：一、引入新課舉例： 用多用電表檢測洗衣機的故障，說明多用電表的用途廣泛，引入課題。二、進行新課(一)歐姆表的原理回顧電壓表的改裝原理：給電流表串聯(lián)一個大電阻分壓，利用歐姆定律找到電壓U和電流I的關系，在進行刻度。類比的方法提出問題：怎樣把電流表改裝成測電阻的歐姆表。1、改歐姆表的思路：（1）找到待測電阻R與電流的關系（2）給歐姆表的刻度2、設計電路圖：把電流表和待測電阻串聯(lián)，怎樣使電路里產生電流，并且使電流表指針偏轉不超過最大刻度？學生思考回答。原理圖原理圖根據(jù)上節(jié)我們學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，電流表指針偏轉到某一位置，根據(jù)RX（等于零）與I的對應關系，應在該位置刻上0Ω。提出問題：這樣刻度的缺點？學生討論回答：歐姆表的刻度沒有充分利用整個表盤，可以把兩表筆短接，調節(jié)R1使電流表指針達到滿偏刻度。就可以像電流表的刻度一樣充滿整個表盤。提出問題：要使電流表指針達到滿偏刻度，R1的阻值應調到多大？學生閱讀教材例題，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，電源的電動勢E＝1.5V，內阻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)用一條導線把A、B直接連起來，此時，應把可變電阻R1調節(jié)為多少才能使電流表恰好達到滿偏電流？解析：由閉合電路歐姆定律：Ig=E/Rg+r+R1R1=142Ω注意：當R1的阻值調到142Ω時，應在滿偏電流位置刻上0Ω，此后R1的阻值應保持142Ω不變。（板書）歐姆表內阻：R內=Rg+r+R1=150Ω課件動畫展示:當把紅黑表筆斷開時，電流表指針停在0mA的位置，此時應在該位置刻上阻值是多少？學生思考回答問題：應在該位置刻上∞。通過例題第（2）問，繼續(xù)刻度(2)調至滿偏后保持R1的值不變，在A、B間接入一個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+R2=0.005A=5mA教師提出：（板書）中值電阻：R中=R內對歐姆表任意阻值進行刻度(3)如果把任意電阻R接在A、B之間，電流表讀數(shù)I與R的值有什么關系？由閉合電路歐姆定律：I=E/R內+Rx代入數(shù)據(jù)：I=1.5V/150Ω+Rx利用（3）問得出的關系是代入下面表格中Rx的數(shù)值，利用excel計算功能計算出對應電流數(shù)值，并填入表格：Rx/Ω50100150200250300350450550650750850I/mA根據(jù)計算結果學生在如下圖所示的歐姆表盤上刻度：學生根據(jù)自己刻好的歐姆表刻度盤，相互討論，找到其特點：1、刻度不均勻2、左大右小練習使用改裝好的歐姆表測電阻1、測量電阻箱的阻值2、測量洗衣機進水閥的阻值，并判斷故障原因提出問題要想較準確的測量電阻應該使指針偏轉到那個位置？師生總結：指針指在中值電阻附近需要設計不同的電路：(三)多用電表的電路現(xiàn)在我們已經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題：甲是什么表？乙是什么表？丙是什么表？這三個表共同的特點有什么？甲乙丙學生討論并回答問題：甲是電流表、乙是歐姆表、丙是電壓表、這三個表共同的特點是都有一塊電流表。提出問題：現(xiàn)在要使B接1時能成為電流表，接2時能成為歐姆表，接3時能成為電壓表，這就成了一個簡單的多用電表。這個多用電表的電路圖是怎樣的？學生在課本思考與討論里畫整合電路圖A問題：整合的這個多用表電路有什么缺點？學生思考回答問題：量程、檔位單一教師提出：如果把這個簡單的用表進行量程和檔位擴充，就會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、歐姆調零旋鈕、選擇開關并提示學生，不使用的時候應該把選擇開關旋轉到OFF位置。簡單介紹：數(shù)字式多用電表的測量值以數(shù)字形式直接顯示，使用方便。同時具有多種其他功能。(四)課后思考及作業(yè)1、課下思考課本65頁“說一說”提出的問題？2、使用多用表時需要注意哪些問題？3、課后作業(yè)：1、2、3題課后鞏固練習：1.一個用滿偏電流為3mA的電流表改裝成的歐姆表，調零后用它測量500Ω的標準電阻時，指針恰好指在刻度盤的正中間．如用它測量一個未知電阻時，指針指在1mA處，則被測電阻的阻值為()A．1000ΩB．5000ΩC．1500ΩD．2000Ω2.如圖是一個將電流表改裝成歐姆表的示意圖，此歐姆表已經調零，用此歐姆表測一阻值為R的電阻時，指針偏轉至滿刻度處．現(xiàn)用該表測一未知電阻，指針偏轉到滿刻度的處，則該電阻的阻值為()A．4RB．5RC．10RD．16R3.某同學想用以下器材組裝一只歐姆表，并比較精確地測量一只約幾千歐電阻的阻值．A．電流計，滿偏電流為1mA，內阻為20ΩB．電流計，滿偏電流為0.6A，內阻為5ΩC．電動勢15V，內阻5Ω的直流電源D．電動勢3V，內阻3Ω的直流電源E．最大阻值為5000Ω的滑動變阻器F．最大阻值為100Ω的滑動變阻器(1)以上器材應選用__________(填字母)，并在下面線框內畫出所組裝的歐姆表的內部電路結構圖．(2)歐姆表調零后，滑動變阻器被接入電路部分的阻值為________Ω.(3)若用此歐姆表測量電阻，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，干電池的電動勢1.5V，(1)把靈敏電流表的電流刻度值對應的歐姆表的電阻刻度值填在下表中.(2)這只歐姆表的內阻是______Ω，表針偏轉到滿刻度處時，待測電阻值為______Ω.(3)若歐姆表內電池用久了，電動勢降為1.4V，歐姆表的內阻變?yōu)開_____Ω，若此時測某電阻Rx的電表指針恰好指在中間位置上，則Rx的實際值為______Ω，比從原表盤上讀出的阻值要偏______.(填“大”或“小”)5.用歐姆表測電阻的優(yōu)點是快捷、方便，缺點是讀數(shù)不夠精確，尤其是當表內電池的電動勢下降后，測出的電阻值與真實值之間有較大的差異．如圖甲是一個歐姆表的電路結構圖，圖乙是其表盤的刻度(該刻度值是按照表內電池電動勢為1.5V的正常值而刻制的)．已知在電流滿偏刻度的處所標的電阻值為15Ω.問：(1)該歐姆表的內阻(即Rg、r和R之和)多大？(2)在滿偏刻度的B點所標的電阻值為多大？(3)當表內電池的電動勢下降為1.4V時(歐姆表仍可準確調零)，在測某一電阻Rx時，歐姆表的指針恰好指在B點，此時Rx的真實值為多大？教后反思：在課前我對教材做了認真的分析，在教學用書中對本節(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多用電表的原理和應用的考察來看也是如此。并且在新課標中《多用電表的原理》單獨編成一節(jié)，而本章教材中僅有兩個實驗單獨成節(jié)其中就有《練習使用多用電表》，在教材中多用電表占到兩節(jié)，這是其他知識點很少見的，可見重要性。基于本節(jié)課的重要性，我自制了歐姆表改裝裝置，是學生更容易理解歐姆表的改裝和刻度。教學中首先回顧電壓表的改裝：是通過把電壓轉換成電流的思想，進而提出也能把電阻轉換成電流的思想改成歐姆表。解決重點的關鍵是利用歐姆定律找出電阻與電流的一一對應關系。在尋找電阻和電流的關系時本來打算讓學生自己設計電路圖，考慮本節(jié)教學內多時間不夠，就采用：給學生提供一個簡單的電路，讓學發(fā)現(xiàn)問題，通過討論解決問題。從而得到歐姆表改裝原理圖，在第二步刻度的過程中：先是在表盤中間刻上0刻度，讓學生發(fā)現(xiàn)不當之處，加深學理解0刻度刻在滿偏電流的位置，由于時間關系沒能讓學生一一計算任意阻值對應當電流，主要流出時間讓學動手在表盤上刻度，想讓學生動手參與電表的刻度，能夠更容易對比出歐姆表刻度的特點。用學生刻好的表盤測量電阻，也會讓學生感受到成功的喜悅！不足是測電阻時的一些注意事項，沒能一一告訴學生