陜西省藍田縣高中物理 第二章 恒定電流 第二章 恒定電流 2.8 多用電表教案1 新人教版選修3-1.doc
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第八節(jié)多用電表 教學任務分析: “多用電表”是人教版高中物理選修3-1第二章第八節(jié)的內容,它是電流表、電壓表改裝學完后,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用,學生通過本節(jié)課的學習,既能鞏固電學問題的分析思路,加深對閉合電路歐姆定律的理解,激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)學生合作、探究、交流能力,具有很重要的實際意義。 本節(jié)課的三維目標制定如下: 1.知識與技能 ①能利用閉合電路歐姆定律方法測量電阻的阻值。 ②掌握歐姆表的原理,知道多用電表的原理。 2.過程與方法 ①通過對歐姆表原理的分析,提高學生綜合應用知識解決問題的能力。 ②通過探究、合作,培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維,提高表達、交流能力。 3.情感態(tài)度與價值觀 ①培養(yǎng)學生熱愛科學,探究物理的興趣。 ②培養(yǎng)學生合作、探究、勇于創(chuàng)新的精神。 教學重點、難點: 重點:歐姆表和多用電表的制作原理。 難點:理解歐姆表和多用電表的制作原理。 學習者分析: 1.知識基礎分析: ①掌握了閉合電路歐姆定律,并已熟練掌握了電路串并聯的規(guī)律,會利用該定律列式求解相關問題。 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.學習能力分析: ①學生的觀察、分析能力不斷提高,能夠初步地、獨立發(fā)現事物內在聯系和一般規(guī)律的能力。 ②具有初步的概括歸納總結能力、邏輯推力能力、綜合分析能力。 教學設計: 1、 教學模式 (自)學——(導)學——(互)學 2、教學方法 探究式教學法、講授法、討論法 教學用具: 探究導學稿、多媒體、PPT課件 教學流程: 雙量程多用電表 組合,設計電路圖 歐姆表的原理 學生分析、求解 給例題 復習回顧:如果將表頭改裝成電流表和電壓表的原理 提出問題:如何利用表頭測電阻? 教 師 學 生 設計方案,將電流表改裝成歐姆表 對探究問題進行完善,發(fā)現本質規(guī)律 設置問題,引導學生進一步探究 出示電流表電壓表歐姆表的電路圖 課堂總結交流 單量程多用電表 教學過程設計: 一、激情引入 (一) 復習舊知識,為學習新知識做鋪墊 問題:串聯電路的作用是________,并聯電路的作用是_______ (二)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^?。?,如果要測量較大的電流怎么辦?我們能否自己設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計的電路圖。 (學生課前完成畫在學案的方框內) G Ig Rg R I A I U RA IR ①把表頭改裝成電流表的方法:給表頭并聯一個適當的分流電阻 ②把表頭改裝成電流表的原理:并聯電阻的分流作用。 G Ig Rg R Ug UR U V Ig U RV ①把表頭改裝成電壓表的方法:給表頭串聯一個適當的分壓電阻 ②把表頭改裝成電壓表的原理:串聯電阻的分壓作用。 提出課后探究問題:你能設計出有兩個(或更多)量程的電壓表(或電流表)嗎?若能,請畫出電路圖。 問題:能否把電流表改裝成直接測量電阻的歐姆表? 二、新課教學 (一)歐姆表 探究一:討論——如何把表頭改裝成測電阻的歐姆表 (投影)教材例題1: 教師引導學生分析、求解,對求解結果進行總結、點評。 教師:通過以上計算同學們有何啟發(fā)?如何將電流表轉換成直接測量電阻的儀表?談談你的設想。 學生:請各小組學生代表發(fā)言,并請學生上黑板完成以下內容。 1、設計出改裝的原理圖 2.原理:根據閉合電路歐姆定律制成的 3、歐姆表的表頭刻度 (1)AB短接,調節(jié)R使得指針滿偏(歐姆調零)。 目的是什么?或有什么作用? 原理: 最大限度利用表盤刻度 (2)指針指在中間刻度處,所測電阻值是多少? 把此電阻稱為中值電阻,中值電阻的大小跟哪些因素有關? 由電源電動勢和表頭滿偏電流決定 (3)歐姆表刻度的特點: 思考: 1. 表頭顯示的一直是電路中的電流的大小,但改裝后我們要從表頭上讀出的卻是A、B間所接電阻的大小,若A、B間接一根電阻可以忽略的導線時,表頭的指針指向哪里?此處所標電阻刻度值為多大?若A、B直接斷開,表頭的指針指向哪里?此處所標電阻刻度值為多大? 2. 若A、B間接入某一電阻Rx 時,歐姆表表頭的指針恰好指向滿偏刻度的1/4處,Rx 多大?若指針恰好指向滿偏刻度的1/8處,Rx 多大? 3. 歐姆表的刻度盤上所標示的電阻刻度均勻嗎?能否簡要證明你的推測? 數據: I/mA 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rx/Ω 將上圖中的電流值分別轉化為相應電阻值。 師:最后,將靈敏電流的符號和刻度值都去掉,保留電阻值,將原來的“mA”位置換上一個漂亮的“Ω”,這樣靈敏電流表就改裝成的歐姆表。 關于歐姆表請同學們思考一下問題: [課件展示] 我們發(fā)現,在刻度盤上,指針偏角越大(電流越大),所表示的電阻值_________,指針偏角越小,所表示的電阻值_________,而且,刻度盤_______________(均勻/不均勻)。能否簡要證明你的推測? 生:偏角越大,所表示的電阻值越小,指針偏角越小,所表示的電阻值越大,而且,刻度盤不均勻。 師:外電阻和電流是一一對應的關系,所以我們可以電流來表示外電阻,但是他們的關系不是正比例關系,所以表盤不是均勻的,當電路中電流越大,未知電阻Rx就越小,當電流最大時,外電阻為零,所以歐姆表的零刻度在最右端,也就是電流滿偏處,當電流越小時,未知電阻Rx就越大,當電流為0時,未知電阻接近于∞,所以,電阻最大端,應當在左側,歐姆表的刻度極值位置與其他電表的刻度極值位置恰恰相反。用歐姆表測電阻時,應注意:在指針指向表盤中間附近時,測量值比較準確。 歐姆表刻度的特點: 歐姆表的刻度不是均勻的,零刻度在刻度盤最右邊,越往左刻度密度越大。 4、歐姆表的讀數 0 5 10 15 Ω Ω 20 30 40 50 100 200 500 ∞ 1K [課件展示] 問題1:圖示中各次的電阻分別為多少? 問題2:實際使用的歐姆表具有多個量程可以選擇,有10檔、100檔、1000檔等,如果實驗中選擇的是100檔,圖示中各次的電阻分別為多少? 問題3:實際使用中怎樣確定歐姆表選擇哪一檔?怎樣才能使測得電阻的阻值更精確? (1)分別用10檔、100檔、1000檔測量阻值約為1750Ω電阻,指針將指著何處? (2)若都有一段上述弧長的誤差,誤差各多少? 探究結果:讀數時要注意,在中值電阻附近讀數比較準確。 學生歸納探究結論:歐姆表的電路圖、原理、刻度的方法和特點 (二)多用電表 探究二: 1.繪圖設計——用一塊表頭改裝成既能測電壓、電流又能測電阻的多用表 1.出示電流表、歐姆表、電壓表的原理圖 學生探究活動:要求學生組合成簡單的多用電表,注意電源與表頭的連接。 各小組討論后,將設計的電路圖畫出來,請一位代表在黑板上完成。 2.引導分析電路結構 學生設計電路圖 通過分析,體會等效思想 2.設計電路圖——如何擴大多用表量程 學生探究活動:各小組討論后,將設計的電路圖畫出來,請一位代表在黑板上完成。 出示雙量程多用電表電路圖,引導學生分析各擋功能,比較量程大小 [課件展示]說出上圖中那些位置是電流擋、那些位置是電壓擋、那些位置是歐姆擋?哪些位置的量程大? (三)課堂總結、點評 教師活動:讓學生概括總結本節(jié)的內容。請一個同學到黑板上總結,其他同學在導學稿上總結,然后請同學評價黑板上的小結內容。 學生活動:認真總結概括本節(jié)內容,并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結和自己的小結,看誰的更好,好在什么地方。 (四)實例探究 歐姆表的使用 【例1】某人用多用電表按正確步驟測量一電阻的阻值,當選擇歐姆擋“1”擋測量時,指針指示位置如下圖所示,則其電阻值是__________。如果要用這只多用電表測量一個約200歐的電阻,為了使測量比較精確,選擇開關應選的歐姆擋是_________。改變擋位調整倍率后,要特別注意重新____________________。 答案:12Ω,“10擋”,調整歐姆零點 【例2】調整歐姆零點后,用“10”擋測量一個電阻的阻值,發(fā)現表針偏轉角度極小,那么正確的判斷和做法是 A.這個電阻值很小 B.這個電阻值很大 C.為了把電阻值測得更準確些,應換用“1”擋,重新調整歐姆零點后測量。 D.為了把電阻值測得更準確些,應換用“100”擋,重新調整歐姆零點后測量。 答案:BD 歐姆表的測量原理 【例3】如圖所示為多用電表歐姆擋的原理示意圖。其中,電流表的滿偏電流為300μA,內阻rg=100Ω,調零電阻最大值R=50kΩ,串聯的定值電阻R0=50Ω,電池電動勢E=1.5V。用它測量電阻Rx,能準確測量的阻值范圍是 A.30~80 kΩ B.3~8 kΩ C. 300~800 Ω D.30~80Ω 解析:用歐姆當測量電阻時,指針指在表盤中央附近時測量結果比較準確。當電流最大時,由,其中為歐姆表的內阻。得 用它測量電阻Rx時,當指針指在表盤中央時得 故能準確測量的阻值范圍是5kΩ附近。選項B正確。 【課余作業(yè)】 1、完善導學稿 2、預習多用電表的原理和構造,并了解多用電表的使用方法和使用中的注意事項 【板書設計】 一、歐姆表 1、例題 2、電路圖 3、原理: 4、歐姆表的表頭刻度 5、歐姆表的讀數 二、多用電表 1、單量程多用電表電路圖 2、多量程多用電表電路圖 【課后反思】 附: 2016——2017學年度第一學期高二物理導學稿 課型:新授 主備人:張晶審核人:時間:16年11月19日 班級:_______ 姓名:______ 第 二 章 恒 定 電 流 第八節(jié)多用電表(第一課時) ★學習要求 1.知識與技能 ①能利用閉合電路歐姆定律方法測量電阻的阻值。 ②掌握歐姆表的原理,知道多用電表的原理。 2.過程與方法 ①通過對歐姆表原理的分析,提高學生綜合應用知識解決問題的能力。 ②通過探究、合作,培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維,提高表達、交流能力。 3.情感態(tài)度與價值觀 ①培養(yǎng)學生熱愛科學,探究物理的興趣。 ②培養(yǎng)學生合作、探究、勇于創(chuàng)新的精神。 ★學習重點 多用電表的使用及歐姆表的原理 ★學習難點 歐姆表的原理 ★學習方法 探究法、討論法(教師啟發(fā)、引導,學生自主閱讀、思考,討論、交流學習成果。) ★學習過程 【預習導引】 問題:表頭G的滿偏電流Ig和滿偏電壓Ug一般都比較?。砍梯^?。?,如果要測量較大的電流怎么辦?我們能否自己設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把表頭改裝成電壓表的方法: ②把表頭改裝成電流表的原理: ②把表頭改裝成電壓表的原理: 提出課后探究問題:你能設計出有兩個(或更多)量程的電壓表(或電流表)嗎?若能,請畫出電路圖。 【創(chuàng)設情景】 問題:能否把電流表改裝成直接測量電阻的歐姆表? 【討論與交流】 探究一:討論——如何把表頭改裝成測電阻的歐姆表 例1.如圖電源的電動勢E=1.5V,內阻r=0.5Ω,電流表滿偏電流Ig=10 mA,電流表電阻7.5Ω,A、B為接線柱. (1)用導線把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 (2)調到滿偏后保持R1的值不變,在A、B間接一個150Ω的電阻R2,電流表指針指著多少刻度的位置? (3)如果把任意電阻R接在A、B間,電流表讀數I與R的值有什么關系? R1 A B E r 1、設計出改裝的原理圖 2.原理: 3、歐姆表的表頭刻度 思考: 以例一為例探究 1.表頭顯示的一直是電路中的電流的大小,但改裝后我們要從表頭上讀出的卻是A、B間所接電阻的大小,若A、B間接一根電阻可以忽略的導線時,表頭的指針指向哪里?此處所標電阻刻度值為多大?若A、B直接斷開,表頭的指針指向哪里?此處所標電阻刻度值為多大? 2.若A、B間接入某一電阻Rx 時,歐姆表表頭的指針恰好指向滿偏刻度的1/4處,Rx 多大?若指針恰好指向滿偏刻度的1/8處,Rx 多大? 3.歐姆表的刻度盤上所標示的電阻刻度均勻嗎?能否簡要證明你的推測? 數據: I/mA 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rx/Ω [課件展示] 我們發(fā)現,在刻度盤上,指針偏角越大(電流越大),所表示的電阻值_________,指針偏角越小,所表示的電阻值_________,而且,刻度盤_______________(均勻/不均勻)。能否簡要證明你的推測? 歐姆表的表頭刻度特點: 探究二: 1.繪圖設計——用一塊表頭改裝成既能測電壓、電流又能測電阻的多用表 2.設計電路圖——如何擴大多用表量程 【建構新知】 一、歐姆表 1、 歐姆表的原理 歐姆表是據_________定律制成的測量電阻的儀表,可直接讀出電阻值,比用伏安法測電阻方便。 原理.如右圖示: 調零時.Ig=_________ 測量時. I= _________ 只要將對應Rx值的電流刻度Ⅰ改為阻值Rx,即為歐姆表。 由于I與R的非線性關系,表盤上電流刻度是_____的,其對應的電阻刻度卻是______的電阻零刻度在電流滿偏處。 2、 注意:_____筆接歐姆表內部電源負極,而_____筆接內部電源的正極。 二、多用電表 1、 原理:多用電表由一只靈敏的直流電表(表頭)與若干元件組成測量電路,每進行一種測量時只使用其中的一部分電路,其他部分不起作用。 (1)直流電流擋 直流電流擋的幾個擋位實際是由同一表頭________改裝而成的幾個量程不同的電流表。 (2)直流電壓擋: 直流電壓擋的幾個擋位實際是由同一表頭_________改裝而成的幾個量程不同的電壓表. (3)歐姆擋(歐姆表) 【實例探究】 歐姆表的使用 【例1】某人用多用電表按正確步驟測量一電阻的阻值,當選擇歐姆擋“1”擋測量時,指針指示位置如下圖所示,則其電阻值是__________。如果要用這只多用電表測量一個約200歐的電阻,為了使測量比較精確,選擇開關應選的歐姆擋是_________。改變擋位調整倍率后,要特別注意重新____________________。 【例2】調整歐姆零點后,用“10”擋測量一個電阻的阻值,發(fā)現表針偏轉角度極小,那么正確的判斷和做法是 A.這個電阻值很小 B.這個電阻值很大 C.為了把電阻值測得更準確些,應換用“1”擋,重新調整歐姆零點后測量。 D.為了把電阻值測得更準確些,應換用“100”擋,重新調整歐姆零點后測量。 歐姆表的測量原理 【例3】如圖所示為多用電表歐姆擋的原理示意圖。其中,電流表的滿偏電流為300μA,內阻rg=100Ω,調零電阻最大值R=50kΩ,串聯的定值電阻R0=50Ω,電池電動勢E=1.5V。用它測量電阻Rx,能準確測量的阻值范圍是 A.30~80 kΩ B.3~8 kΩ C. 300~800 Ω D.30~80Ω 【回顧小結】 【課余作業(yè)】 1、完善導學稿 2、預習多用電表的原理和構造,并了解多用電表的使用方法和使用中的注意事項 【資料袋】 數字萬用表 現在,數字式測量儀表已成為主流,已經取代模擬式儀表。與模擬式儀表相比,數字式儀表靈敏度高,精確度高,顯示清晰,過載能力強,便于攜帶,使用更簡單。下面以費思泰克FT368型數字萬用表為例,簡單介紹其具體參數意義,使用方法和注意事項。 基本特點: 1、44/5位真有效值萬用表,最大顯示數字: 49999; 2、工業(yè)級設計,國軍標GJB品質 3、超寬頻響范圍高達200KHz,寬范圍電容和電阻測量,功能更強大; 4、0.025%的基本直流精確度,真有效值測量,數據更準確; 5、配備USB接口,數據傳輸更方便,與FaithtechView軟件配合可實現趨勢繪圖功能,數據查看、實時觀測、邏輯分析、單通道示波功能和諧波分析等功能 6、具有交流電壓、直流電壓、交流電流、直流電流、電阻、電容、二極管、通斷性、頻率、溫度、占空比、脈寬、相對值、dBV、dBmV、電導等測量功能; 7、FAST、MIN和MAX模式可以極速捕捉0.25毫秒的瞬時信號; 8、專利設計:手動或自動二極管篩選電壓設定; (1)使用方法 a使用前,應認真閱讀有關的使用說明書,熟悉刀盤、按鈕、插孔的作用. b將刀盤撥離OFF位置即為開機。 c基本測量:根據需要撥到相應位置,交直流電壓的測量:可直接顯示混合信號的主流分量和交流分量,表筆插入相應的插孔。 d其他功能的測量溫度,二極管篩選,溫度,頻率,占空比,快速脈沖,dB,邏輯分析,示波,趨勢繪圖,諧波分析,通斷性,電導,電容的測量均可以實現。 (2).使用注意事項 a電流插孔是為了測量電流用的,不用的時候禁止使用本插孔,否則萬用表將可能被燒毀。 b萬用表貓人量程是自動量程,如果想使用規(guī)定量程,請按量程選擇鍵 c當插錯插孔時,萬用表有報警。使用趨勢繪圖,示波,邏輯分析 ,諧波分析等功能時,請查看量程選擇和刀盤位置。 指針萬用表與數字萬用表的比較 指針式與數字式萬用表各有優(yōu)缺點。 指針萬用表是一種平均值式儀表,它具有直觀、形象的讀數指示。(一般讀數值與指針擺動角度密切相關,所以很直觀)?!底秩f用表是瞬時取樣式儀表。它采用0.3秒取一次樣來顯示測量結果,有時每次取樣結果只是十分相近,并不完全相同,這對于讀取結果就不如指針式方便。 指針式萬用表一般內部沒有放大器,所以內阻較小,比如MF-10型,直流電壓靈敏度為100千歐/伏。MF-500型的直流電壓靈敏度為20千歐/伏?!底质饺f用表由于內部采用了運放電路,內阻可以做得很大,往往在1M歐或更大。(即可以得到更高的靈敏度)。這使得對被測電路的影響可以更小,測量精度較高?!≈羔樖饺f用表由于內阻較小,且多采用分立元件構成分流分壓電路。所以頻率特性是不均勻的(相對數字式來說),而指針式萬用表的頻率特性相對好一點。 指針式萬用表內部結構簡單,所以成本較低,功能較少,維護簡單,過流過壓能力較強?!底质饺f用表內部采用了多種振蕩,放大、分頻保護等電路,所以功能較多。比如可以測量溫度、頻率(在一個較低的范圍)、電容、電感,做信號發(fā)生器等等?!底质饺f用表由于內部結構多用集成電路所以過載能力較差,(不過現在有些已能自動換檔,自動保護等,但使用較復雜),損壞后一般也不易修復?!底质饺f用表輸出電壓較低(通常不超過1伏)。對于一些電壓特性特殊的元件的測試不便(如可控硅、發(fā)光二極管等)。 指針式萬用表輸出電壓較高,(有10.5伏、12伏等)。電流也大(如MF-500*1歐檔最大有100毫安左右)可以方便的測試可控硅、發(fā)光二極管等。 對于初學者應當使用指針式萬用表,對于非初學者應當使用兩種儀表。 【課后反思】- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標,表示該PPT已包含配套word講稿。雙擊word圖標可打開word文檔。
- 特殊限制:
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