《多用电表的原理 》教案

《多用电表的原理》教学设计

单位：天津市宝坻区第一中学

作者：张志红

一、学情分析

1、基础知识分析：学生已经掌握闭合电路欧姆定律，并已熟练掌握电路串并联的规律，会运用该定律求解相关问题；已经掌握电流表改装成大量程电流表和电压表的原理和刻度方法。

2、学习能力分析：学生的观察、分析能力不断提高，具备初步的独立发现事物内在联系和一般规律的能力；具有初步的概括归纳总结能力、逻辑推理能力、综合分析能力。

本节课的教学中，学生可能遇到的问题是欧姆表的原理，产生这一问题的原因可能是学生不能灵活应用欧姆定律。要解决这一问题，就要引导学生找出电阻与电流的一一对应关系，其中关键是从测电流如何过渡到测电阻。

二、学习内容分析

《多用电表的原理》是人教版高中物理选修3-1第二章第八节的内容，它是学习了电流表、电压表改装之后，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，又能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。本节教学为一课时，教学重点是探究电流表改装成欧姆表以及多用电表的原理。

三、教学目标

1．知识与技能

①能利用闭合电路欧姆定律的方法测量电阻的阻值;

②明确欧姆表的工作原理、内部结构和刻度特点;

③理解单量程多用电表的制作原理，知道简单的双量程多用电表。

2．过程与方法

①通过对欧姆表原理的分析，提高学生综合应用知识解决问题的能力;

②通过探究、合作，培养学生的创造性思维，提高思辨、表达、交流能力。3．情感态度与价值观

①培养学生热爱科学，探究物理的兴趣;

②培养学生合作探究、善于发现、勇于创新的精神。

四、重难点分析

重点：

1、能利用闭合电路欧姆定律测量电阻的阻值；

2、掌握欧姆表的原理，知道单量程多用电表的原理。

难点：

理解欧姆表和单量程多用电表的制作原理。

五、信息技术与资源

PPT课件、电源、导线、电流表、滑动变阻器、电阻箱、被测电阻、指针式多用电表

六、教学流程图

七、教学过程

导入新课

复习回顾已经学习的如何把电流表改装成大量程电流表和电压表?画出原理图。

（学生回答：给电流表串联一个分压电阻）

（学生回答：给电流表并联一个分流电阻）

引导学生思考能否把电流表也改装成一个直接能够测量电阻的欧姆表。

设计意图：让学生回忆以前学过的有关知识，引出本节课要解决的问题。

新课教学

(一)欧姆表原理

1、伏安法测电阻

教师：我们已经学过“伏安法测电阻”，在这个方法中我们需

要电流表和电压表两块电表进行测量，大家猜想，如果去掉电

压表，还能测出R x吗？

学生：不能，因为滑动变阻器未知，不能使用闭合电路欧姆定

律进行计算。

设计意图：引导学生思考是否能用电流表测量电阻，让学生回

忆学过的闭合电路欧姆定律。

2、等效替代法测电阻

教师：如果在原有器材不变的情况下再提供一个电阻箱，能否测出R x ？

学生：思考，讨论。

教师：利用曹冲称象的典故引出等效替代的方法，并让学生理解什么叫等效。 设计意图：让学生理解等效替代的方法，并让学生体会类比的学习方法。

教师：让学生设计如何利用等效替代的方法测电阻，让学生利用此方法进行实验测量。

思考问题:1、这样测量电阻有什么缺陷？2、电流I 与外电阻R 建立了什么关系，你得到了什么启示？

学生：动手实验，讨论，回答。

教师归纳总结：1、缺陷：实验稍复杂，需要一级一级的调节电阻箱；前后两次测量，电流可能达不到同一值。2、电流表读数I 随Ｒ 值的变化而变化，它们一一对应，是否可以通过测电流达到测量电阻的目的？

学生：能。

教师：我们如何实现从测电流过渡到测电阻呢？通过例题我们共同探讨。 设计意图：培养学生动手、表达、交流能力，培养学生合作探究、善于发现的精神。攻破本节课的难点。

3、利用电流表测电阻

例1：如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,电流表满偏电流Ig=10 mA,电流表电阻7.5Ω,A 、B 为接线柱.

(1)用导线把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)调到满偏后保持R1的值不变,在A 、B 间接一个

150Ω的电阻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 间,电流表读数I 与

R 的值有什么关系?

教师：引导学生思考，讨论，解答。

得到则I = E/( Ｒg + r + Ｒ1 + Ｒ)

代入数值后，得Ｒ = 1．5 V/I －150 Ω

教师：引导学生思考由( 3) 中的结论我们得到什么启发?

学生回答:把其它电流刻度都按 Ｒ = 1．5 V/I －150 Ω转换成电阻刻度,也就成了一个能直接测量电阻的仪器。

教师：引导学生把电流值刻度成欧姆值。引导学生思考欧姆表的刻度有什么特点? 学生:欧姆表的刻度是左大右小，左密右疏。

教师：让学生总结欧姆表的原理和内部结构。投影片出示欧姆表原理图，让仔细观察原理图，表内电源如何接

? I 1I

2=

x

学生: 表内电源要保证电流从红表笔流入表头，从黑表笔流出。

教师：引导学生思考如何测电阻？

学生回答: A，B 两表笔短接，调节滑动变阻器Ｒ1，

使指针满偏，此时

Ｒ1 + r + Ｒg = E/Ig，表示所测电阻阻值为零。

教师归纳总结：这个过程叫欧姆调零．

教师：引导学生思考，指针在中间刻度处所测阻值

( 此值称为中值电阻) 是多少?

学生回答: 利用Ｒ = E/I － ( Ｒ1 + Ｒg + r) = E/I

－ E/Ig，当I = Ig /2时，Ｒ = E/Ig

教师：欧姆表测电阻的优缺点

学生：测量方便

教师总结：缺点：若电池用久了，电动势会变化，产生误差较大，只能粗略测量电阻。

过渡：思考:能否让它们共用一个表头制成一个既能测电压、电流又能测电阻的多用电表呢?

(二) 多用电表

1．简单的单量程多用电表

投影片出示电流表，电压表，欧姆表原理图。

教师引导学生分析电路结构，进行组合，展示．并且将几幅图合为一幅图。

2．简单的双量程多用电表

投影片出示双量程多用电表电路图