创新情境课堂体验之问题情境搭台阶
——《多用电表的原理》教学设计
鹿泉一中 梁慧颖
【教材分析】
“多用电表”是人教版高中物理必修3第十一章第五节的内容,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,因此,把本节内容放在《闭合电路的欧姆定律》之后。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。
【学情分析】
学生在初中已经学过电磁感应现象,知道产生感应电流的条件是闭合电路的一部分切割磁感线;知道电流的磁效应(奥斯特实验);了解条形磁铁、马蹄形磁铁、通电直导线、通电螺线管等都能产生磁场;知道改变磁通量的方法(文科要求掌握改变B和改变S两种方法),包括改变通电螺线管的磁场的方法,会连接简单电路。在实验操作方面,为了提高课堂效率,教师提前把表格设计好,并在导学单上给与适当提示。
【素养目标】
1、能画出欧姆表的内部电路图,能写出被测电阻Rx与电流表示数I的关系。
2、能说出利用闭合电路欧姆定律测量导体电阻的方法,能说出如何把电流表表盘改装成欧姆表的表盘。
3、能够判断多量程多用电表简化电路中开关扳到不同位置测量的物理量和量程。
【教学重难点】
教学重点:欧姆表测电阻的原理和多用电表的原理
教学难点:多用电表的制作原理,欧姆表表盘刻度的特点。
【教学方法】演示实验法、类比法、启发讨论、探究法等
教学环节 | 教学设计过程 | 师生互动过程 | 设计意图 |
一、情境引入 | 创设问题情境:教师提问,初中时我们如何测量电阻? | 学生会想到伏安法。幻灯片展示表头图片,通过回忆复述表头改装成电压表和量程较大的电流表的原理,提问,能利用这个表头改装成直接测电阻的仪表吗?
| 给学生提供一个合理的思维空间,便于课堂的生成。 |
一.欧姆表的原理
| 幻灯片展示课本例题,学生练习,教师巡视,找两名同学黑板上展示。
| 例1.如图1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, R的值与电流表读数有什么关系? 2.订正答案。
3.教师引导学生分析第三小题结果,发现R1与I的一一对应的关系,即AB之间的一个电阻阻值对应表盘上的一个电流值。 4.教师提问,学生独立思考后,回答表盘的改装方法和测量电阻的方法。
思考,你能根据这个电路设计一个直接测量电阻的仪表么?需要做哪些改装,才能直接测出被测电阻的阻值?
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从特殊到一般,归纳总结,探寻本质规律
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| 幻灯片展示欧姆表的内部电路图,如图2,通过对例题的分析,参照欧姆表的内部电路图,独立思考下列问题(5Min)。
| 教师巡视,注意发现学生对于同一问题的不同思考方法,确定展示小组。 (1)红黑表笔直接接触(短接)后,调节电表満偏,列出此时E与満偏电流Ig关系表达式。 (2)表头显示的是电路中的电流,改装后要求直接从表头上读出两表笔间的电阻。若两表笔短接,表头指针指向电流表表盘满偏电流Ig,此处所标电阻刻度值为多大? 可调电阻R1 起什么作用? (3)若两表笔不接触,表头指针指向电流表表盘哪里?此处所标电阻刻度值为多大? (4)保持R1不变,在两表笔间接电阻Rx,列出此时Rx与电流表示数I之间的关系式。 (5)根据以上分析,欧姆表的表盘刻度均匀么? 小组展示,答疑。总结出欧姆表的原理,从Rx与I不成正比这个数学关系分析出表盘刻度不均匀的特点。询问学生你还有哪些疑惑或者收获,学生展示,可能说出中值电阻等不是本节重点内容,不做详细讨论。
| 通过层层递进的几个问题,引发学生积极的参与思考。促成学生有效的生成。让学生充分发挥自己的想象力,展示各种“巧法”。
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三.多用电表的原理
| 教师引导,电压表电流表和欧姆表都有一个表头,我们能不能让它们共用一个表头制成一个多用电表呢?
| 幻灯片展示三种表的内部电路,学生设计单量程多用电表内部电路图。 3.实际的多用电表是多量程的。回顾一下多量程的电流表电压表的内部电路图,如图5、图6。并分析哪个接线柱的量程大。在前边的练习里已经出现过关于多量程的电压表电流表的计算,在此处的分析是让学生对多用电表的制作原理是闭合电路欧姆定律,有更深刻的印象。 1. 独立思考,小组讨论后,对多量程多用电表的简化电路有初步认识能够判断多量程多用电表开关扳到不同位置测量的物理量和量程,。
2. 总结多用电表的制作原理,闭合电路欧姆定律。 3. 学生可能会想到欧姆表内部电路为什么也有两个接线柱,是不是量程不一样?测量电流的部分与测量电压的部分串联,会影响测量结果么,等问题,不作为本节课的重点讨论。可用于激励层次比较高的同学的课下思考。 | 通过开放性的实验设计,培养学生发散性思维。
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| 拓展视野
| 展示简单介绍机械多用电表和数字多用电表
| 联系实际,激发学生兴趣 |
| 检测
| 例题:若某欧姆表表头的满偏电流为5mA,内装一节干电池,电动势为1.5V,那么该欧姆表的内阻为多少?待测电阻接入红黑两表笔之间时,指针指在满刻度的3/4处,则待测电阻阻值为多少? 解: r=E/Ig=1.5/0.005Ω=300Ω 3/4刻度处为电流表5*3/4 mA =3.75mA 此时 R=E/I-r=(1.5/0.00375-300)Ω=100Ω | 检验是否达到预期目的 |
小结 | 归纳总结 回归评价
| 1、你能说出欧姆表测电阻的原理吗? 2、你能画出欧姆表的内部电路图吗? 3、你能说出欧姆表的表盘如何改装吗? | 回顾总结,。 |
作业
| 课后题1 、4
| 记录 | 检验学习效果,加深对知识的理解和记忆。 |
板书设计
第八节 多用电表的原理
一 欧姆表的原理
1. 短路时:E=Ig(r+R1+Rg)
2. 测量时:E=I(Rx+r+R1+Rg)(为了使公式的指向性更强,尽量不写成E=IgR内 E=I(Rx+ R内))
3. 原理:闭合电路欧姆定律
二 欧姆表内部结构
1. 电路图
2. R1,调零电阻
三 欧姆表表盘特点
1. 反刻度2.不均匀
四 多用电表的原理