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2019-2020年高中物理 2.4《認識多用電表》導學案 粵教版選修3-1 一、學習目標 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，會測量電路元件上的電壓、電流、電阻等電學量； (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，認識物理學分析、研究實際問題的方法；； (2)經(jīng)歷學會使用多用電表的探究過程，認識科學探究的意義，認識物理實驗在物理學發(fā)展過程中的作用。 3、情感態(tài)度與價值觀 通過本節(jié)課的教學活動，要養(yǎng)成應(yīng)用所學知識的意識，樹立尊重客觀事實、理論聯(lián)系實際、實事求是的科學態(tài)度和人生觀。大家要關(guān)心實際問題，獲得成功的喜悅，立志于把所學物理知識應(yīng)用到實際中去。還要注意形成良好的生活習慣，愛護器材、節(jié)約能源。 二、學習過程 （一） 復習舊知識，為學習新知識做鋪墊 問題：串聯(lián)電路的作用是________,并聯(lián)電路的作用是_______ 練習： U R1 R2 U2 U1 R1 R2 =_________ =_________ U1=_________ U2=____________ 1 6 5 4 3 2 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量的儀表——萬用電表。 （二）多用電表的原理 1、寫出多用電表各部分名稱 1---____________ 2---____________ 3---____________ 4---____________ 5---____________ 6---____________ R3 1 2 3 4 5 G R1 R2 R4 R5 R6 E,r 公共端 S 2、了解多用電表電路 閱讀課本完成下列問題： 轉(zhuǎn)換開關(guān)旋紐與電路圖中的_______相連？ 紅表筆與電路圖中的_______相連？ 黑表筆與電路圖中的_______相連？ “Ω”調(diào)零旋紐調(diào)節(jié)的是哪個電阻？_____ 思考：萬用表電路設(shè)置那么多端口有什么作用？ 3、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) (1)主要構(gòu)造 表頭G是指小量程的電流表，即靈敏電流計。 常用的表頭主要由永磁鐵和放入永磁鐵磁場中可轉(zhuǎn)動的線圈組成。 (2)工作原理 當線圈中有電流通過時，線圈在磁場力的作用下帶著指針一起偏轉(zhuǎn)，通過線圈的電流越大，指針偏轉(zhuǎn)的角度就越大，且θ∝I。這樣根據(jù)指針的偏角就可以知道電流的大小。若在表頭刻度盤上標出電流值就可以測量電流了。 Ug Ig (3)表頭G的主要參數(shù) ①滿偏電流Ig 表頭的線圈準許通過的最大電流很小，一般不超過幾十微安到幾毫安，這個電流值叫表頭的滿偏電流，用Ig表示。表頭指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時的電流，叫滿偏電流Ig。 說明：如果通過表頭的電流超過滿偏電流Ig，不但指針指不出示數(shù)，表頭還可能被燒壞。 ②表頭的內(nèi)阻Rg 表頭的線圈電阻一般為幾歐到幾百歐，這個電阻值叫做表頭的內(nèi)阻，用Rg表示。 說明：每個表頭都有它的滿偏電流Ig和內(nèi)阻Rg，Rg和Ig是表頭的兩個重要參數(shù)。 ③滿偏電壓Ug 由部分電路歐姆定律知道，通過表頭的電流跟加在表頭兩端的電壓成正比，即I∝U。由于θ∝I，I∝U，故U∝θ。如果在刻度盤上標出電壓值，由指針所指的位置，就可以讀出加在表頭兩端的電壓。 問題：利用表頭能夠測量的最大電流和最大電壓分別是多大？___________________ 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？________________ 4、理解將將表頭改裝成電流表和電壓表的原理 問題：表頭G的滿偏電流Ig和滿偏電壓Ug一般都比較?。砍梯^小），如果要測量較大的電流怎么辦？我們能否自己設(shè)計電路將它改造讓它測較大的電流？要測較大的電壓又如何改造？在下面方框中分別畫出你設(shè)計的電路圖。 ①把表頭改裝成電流表的方法： ①把表頭改裝成電流表的方法： ②把表頭改裝成電流表的原理： ②把表頭改裝成電流表的原理： 問題：對照萬用電表的電路圖，請說明，測電流時轉(zhuǎn)換開關(guān)接接哪個端口？測電壓又要接哪個端口呢？ 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、動手練一練 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； 提示：使用萬用表時請同學們注意幾個問題： ①這就類似使用安培表測電流、使用伏特表測電壓； ②使用前要檢查機械零位，進行機械調(diào)零。若一開始表頭指針不正對電流的零刻度，應(yīng)調(diào)節(jié)機械零點調(diào)節(jié)旋紐，使指針正對電流零刻度； ③表盤面上“+”、“－”插孔，表示直流電流檔、直流電壓檔的正、負接線柱。因此，不管測什么項目，首先將紅表筆插入“+”插孔，將黑表筆插入“－”插孔，測量時使電流從紅表筆流入，從黑表筆流出； ④無論是測電流還是電壓，都應(yīng)選擇適當?shù)牧砍?，一是不能超過量程，二是要使指針盡量處在接近滿刻度處，這樣測量的值比較準確。 5 G R1 R2 R5 R6 E,r Rx 6 、電阻檔（歐姆表）的原理與刻度 萬用電表還可以測電阻，又是什么原理呢？ 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） 原理：利用閉合電路的歐姆定律。 練習：利用閉合電路歐姆定律，寫出待測電阻為零時，通過表頭的電流的表達式： 練習：利用閉合電路歐姆定律，寫出待測電阻為RX時，通過表頭的電流的表達式： 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？ 7、動手練一練：學會用萬用表歐姆檔測電阻；（學步驟，學讀數(shù)） 實驗二： 測小燈泡的電阻；測滑動變阻器的電阻。（要斷開原電路、重新調(diào)零） 提示：①使用多用電表測電阻時，應(yīng)先估計待測電阻的阻值，選擇合適的倍率檔，使指針停在表盤刻度的中央附近，這樣測量的值比較準確；測量前要進行“Ω”調(diào)零（將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)“Ω”調(diào)零旋紐，使指針對準歐姆刻度線的零刻度上）。③測量時接紅、黑表筆接在待測電阻兩端，然后讀數(shù)。 實驗三： 判斷二極管的質(zhì)量和極性 問題：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？ 問題：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？ 8、用萬用表查找電路故障 R E, r S 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： 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？ 三、練習： 多用電表表頭的示意圖如右。 （1） 當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____________.