2019-2020年高中物理 《多用電表》教學(xué)設(shè)計 新人教版選修2-1.doc

2019-2020年高中物理 多用電表教學(xué)設(shè)計 新人教版選修2-1【教學(xué)目標(biāo)】（一）知識與技能1了解多用電表的性能，知道多用電表的原理。2掌握電阻檔（歐姆表）的原理，即利用閉合電路歐姆定律方法測量電阻的阻值。3學(xué)會應(yīng)用多用電表測量電壓、電流和電阻。（二）過程與方法1通過對歐姆表原理的分析，提高學(xué)生綜合應(yīng)用知識解決問題的能力。2通過應(yīng)用多用電表測量電阻和電壓，培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力。（三）情感、態(tài)度與價值觀運用多用電表進(jìn)行一定的探究活動，提高學(xué)生應(yīng)用物理知識解決實際問題的能力。【教學(xué)過程】（一）體驗性探究1多用電表的性能多用電表，通常叫萬用表，它是實際生活中在電器安裝、使用、維修過程中必備的常用的儀表，萬用表具有用途多、量程廣、使用方便等優(yōu)點，它可以用來測量_、_、_和_，而且每一種測量又具有多個量程。雖然使用方便，但是其準(zhǔn)確率稍低。2多用電表的原理多用電表由一只靈敏的_，與若干元件組成測量電路，每進(jìn)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）直流電流表直流電流檔的幾個檔位實際是由同一個表頭改裝而成的幾個_不同的電流表。（2）直流電壓檔直流電壓檔的幾個檔位實際是由同一表頭改裝而成的幾個_不同的電流表。在多用表中僅是幾個分流電阻、分壓電阻，在電路設(shè)計中有合理的綜合利用。（3）電阻檔（歐姆表）原理：閉合電路的歐姆定律。歐姆表構(gòu)造如上圖所示，G是內(nèi)阻為、滿偏電流為的電流表，R是可變電阻，也叫_電阻，電池的電動勢是E、內(nèi)阻為。當(dāng)紅、黑表筆相接觸時如圖甲，相當(dāng)于被測電阻_，調(diào)節(jié)_的值，使電流表的指針達(dá)到_，且_，所以電流表的滿刻度處被定為電阻檔的_。當(dāng)紅、黑表筆不接觸時圖乙，相當(dāng)于被測電阻_，此時電流表的指針指零，所以電流表零刻度的位置是電阻檔刻度的“”位置。當(dāng)紅、黑表筆間接入某一電阻時圖丙，通過電流表的電流_，一個對應(yīng)一個電流值，我們可以在刻度盤上直接標(biāo)出與I值對應(yīng)的值，就可以從刻度盤上直接讀出的值。中值電阻：電流表的指針指到刻度盤的中央時所對應(yīng)的值叫中值電阻，。歐姆表的刻度是_的，零刻度在刻度盤最_，越往左邊刻度的密度越大，讀數(shù)時要注意，在中值電阻附近讀數(shù)比較準(zhǔn)確。注意：歐姆表指針偏轉(zhuǎn)角度越大時，說明流過歐姆表的電流_，也說明待測電阻_；歐姆表的刻度是不均勻的；歐姆表使用的電池久了，它的內(nèi)阻變得_，這時歐姆表測出的電阻值誤就比較大了，從原理可知，這時的電阻測量值_。3多用電表的使用多用表的型號很多，但使用方法基本相同，請同學(xué)們注意如下幾個問題。（1）表盤面上“+”、“”插孔，表示直流電流檔、直流電壓檔的正、負(fù)接線柱。因此，不管測什么項目，首先將_插入“+”插孔，將_插入“”插孔，那么直流電流檔、直流電壓檔時，電流從紅表筆流入，從黑表筆流出；用電阻檔時由原理圖可知，紅表筆連接的是表內(nèi)電源的_，黑表筆連接的是表內(nèi)電源的_，因此，電流是從_流入，從_流出。（2）測量前，應(yīng)把選擇開頭旋到相應(yīng)項目的適當(dāng)量程上，讀數(shù)時要注意檔位與刻度盤對應(yīng)。直流電流檔、直流電壓檔跟電流表和電壓表的使用方法一樣，要注意所選的量程應(yīng)大于電器兩端電壓的估計值或通過用電器電流的估計值。（3）歐姆檔的使用需要注意如下幾點：選檔接著_；換檔重新_；示數(shù)要乘倍率；用畢將選擇開頭撥離歐姆檔，一般旋至交流電壓最高檔上或“OFF”檔上；被測電阻要跟電源、其他元件_。（二）任務(wù)驅(qū)動，探究合作1闡述的作用？如果電路中再串聯(lián)一個電阻箱，不斷改變聯(lián)入線路的數(shù)值，為使電路電流達(dá)到，應(yīng)當(dāng)如何調(diào)節(jié)？2在不變的前提下，分析電流計中電流的變化規(guī)律？寫出表達(dá)式？不同的電流對應(yīng)不同的，如果將表盤換成待測電阻，試表述表盤的特點，并標(biāo)出、和時的位置和對應(yīng)的電流？3共用一個靈敏電流計，充當(dāng)不同儀表與作為歐姆表測量電阻所對應(yīng)的不同倍率中，在都達(dá)到滿偏時，是否相同？試比較測量電流、電壓和電阻時，紅黑表筆電流的流向及兩表筆電勢的高低？4歐姆檔上對應(yīng)的數(shù)據(jù)1，10，100，1k與電流檔1，10，100，電壓檔上25，10，50，250，500所對應(yīng)數(shù)據(jù)的意義有什么不同？（三）釋疑解惑1關(guān)于晶體二極管晶體二級管是用半導(dǎo)體材料制成的，它有兩個極，一個叫正極，一個叫負(fù)極，它的符號如右下圖所示。晶體二級管具有單向?qū)щ娦裕ǚ柹系募^表示允許電流通過的方向）。當(dāng)給二級管中正向電壓時，它的電阻很小，電路導(dǎo)通（如圖甲所示）；當(dāng)給二極管加的向電壓時，經(jīng)的電阻很大，電路截止（如圖乙所示）。2電學(xué)黑盒問題的分析方法一般的“電學(xué)黑盒”有四種，一是純電阻黑盒，二是純電源黑盒，三是由電阻和電源組成的閉合電路黑盒，四是含電容器、二級管的黑盒。為了根據(jù)對黑盒外部接線柱的測試結(jié)果，判定黑盒內(nèi)部的元件的種類和電路的連接方式。除了應(yīng)熟悉電路的基本規(guī)律之處，還必須善于利用伏特表和萬用表歐姆檔進(jìn)行測試（注意，若要用歐姆表測試，必須用伏特表判定盒內(nèi)無電源后，才能進(jìn)行。想一想；為什么？），并對結(jié)果作出正確的分析和判斷，一般判斷的依據(jù)如下。（1）電阻為零，兩接線柱由無阻導(dǎo)線短接。（2）電壓為零，有下述可能性。若任意兩接線之間電壓均為零，盒內(nèi)無電源。若有的接線柱之間電壓為零，則：兩接線柱之間電壓為零；兩接線柱中至少有一個與電源斷路；兩接線柱之間有電動勢代數(shù)和為零的反串電池組。（不要求掌握）（3）電壓最大，兩接線柱之間有電源。（4）正向和反向電阻差值很大，兩接線柱之間有二極管。（5）有充放電現(xiàn)象（歐姆表指針偏轉(zhuǎn)，然后又回到“”刻度）一兩接線柱之間有電容器。在分析和解答盒問題時，還必須注意問題的多解性，因為不同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其外觀表現(xiàn)往往相同，所以不僅答案多種多樣，而且在無條件限制時，還可能有無數(shù)多解答?！昂诤袉栴}”的這一特點，對培養(yǎng)求異思維能力具有特殊意義?？偨Y(jié)：應(yīng)用多用表測判黑箱內(nèi)電學(xué)元件的思路：【典例剖析】例1 有關(guān)歐姆表的使用，下列說法中正確的是（）A更換測量檔時，需要重新調(diào)零B測量電阻時，表的指針偏轉(zhuǎn)角度越大，誤差就越小C使用完畢應(yīng)將選擇開關(guān)旋至交流電壓最高檔或“OFF”檔D如果指針偏轉(zhuǎn)太小，應(yīng)改用大量程測量解析：歐姆表的指針指在中值電阻附近時，讀數(shù)誤差較小，由于電阻的測量值等于表在示數(shù)乘倍率，指針相對電流零刻度偏轉(zhuǎn)太小，即電阻的表示數(shù)太大，說明率太小，應(yīng)增大倍率，即改用較大量程檔測量。為了安全，使用完畢應(yīng)將選擇開關(guān)旋至交流電壓最高檔或“OFF”檔，歐姆表使用時，每換一次必須重新調(diào)一次零。答案：A C D例2 某同學(xué)用多用電表測電阻，所用多用電表的歐姆檔有1，10，100，1k四檔，他先測時用100檔，調(diào)零后測量發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太小，為了獲得較為準(zhǔn)確的測量值，他的正確的做法是_。解析：用100檔測量時指針偏轉(zhuǎn)角太小，說明未知電阻的阻值太大，因此，正確做法是把選擇開關(guān)板到1K檔位，再把兩根表筆短接，調(diào)節(jié)調(diào)零電阻，使指針指在電阻刻度的零位上，然后把兩根表筆分別與的兩端相接，方可讀出較準(zhǔn)確的示數(shù)。說明：空置狀態(tài)的歐姆表指針在“”的位置，因此，指針偏轉(zhuǎn)角太小，說明待測電阻太大，反之，指針偏轉(zhuǎn)角太大，說明待測電阻太小，這兩種情況都不便于讀出準(zhǔn)確示數(shù)，通常表頭指針在中間刻度附近，可方便讀出較準(zhǔn)確數(shù)值。就本題而言很容易忽略換檔后重新調(diào)零，這是值得注意的問題。例3 如下圖所示多用表歐姆檔的原理示意圖，其中電流表的滿偏電流，內(nèi)阻調(diào)零電阻最大阻值，串聯(lián)的固定電阻，電池電動勢，用它測量電阻能準(zhǔn)確測量的電阻范圍是（）ABCD解析：當(dāng)紅表筆、黑表筆直接上接調(diào)零時，所以，。當(dāng)指針指在中間（中值電阻）時，被測電阻為，則：。使用歐姆表讀數(shù)時，由于其刻度的中央部分比較均勻，故在中值電阻左右讀數(shù)最為準(zhǔn)確，所以能準(zhǔn)確測量的阻值范圍應(yīng)是B。答案：B【自我測評】1關(guān)于多用電表表面上的刻度線，下列說法中正確的是（）A直流電流刻線和直流電電壓刻度線都是均勻的，可以共用一刻度B電阻刻度是不均勻的C電阻刻度上的零刻度與直流電流的最大刻度線相對應(yīng)D電阻刻度上的零刻度與直流電流的最大刻度線不對應(yīng)2用多用電表歐姆檔測電阻，有許多注意事項，下列說法中哪些是錯誤（）A測量前必須調(diào)零，而且每測一次電阻都要重新調(diào)零B每次換檔后必須電阻調(diào)零C待測電阻如果是連接在某電路中，應(yīng)把它先與其他元件斷開，再進(jìn)行測量D兩個表筆要與待測電阻接觸良好才能測得較準(zhǔn)確，為此應(yīng)當(dāng)用兩個手分別將兩個表筆與電阻兩端緊捏在一起3關(guān)于歐姆表，下列說法正確的是（）A歐姆表是根據(jù)閉合電路歐姆定律制成的B由于電流強(qiáng)度和電阻成反比，所以刻度盤上的刻度是均勻的C使用歐姆表時，選擇好一定量程的歐姆檔后首先應(yīng)該將兩表筆短接，進(jìn)行電阻調(diào)零D當(dāng)換用不同量程的歐姆檔測量電阻時，可不必進(jìn)行電阻調(diào)零4甲、乙兩同學(xué)使用歐姆表測量某電阻，他們都把選擇開關(guān)旋到“100”檔，并能正確操作，他們發(fā)現(xiàn)指針偏角偏小，于是甲把選擇開關(guān)旋到“1k”檔，乙把選擇開關(guān)旋到“10”檔，但乙重新調(diào)零，而甲沒有重新調(diào)零，則以下敘述正確的是（）A甲選檔位錯誤，而操作正確B乙選檔正確，而操作錯誤C甲選檔錯誤，且操作錯誤D乙選檔錯誤，而操作正確5如圖所示的電路為歐姆表原理圖，電池的電勢，G為電流表，滿偏電流為200，當(dāng)調(diào)好零后，在兩表筆間接一被測電阻時，電流表G指針示數(shù)為50，那么的值是（）A75B225C15D306當(dāng)使用多用電表測電阻的實驗中，有兩個待測電阻和，的阻值約為2，的阻值約為30，要求先測量，再測量，并且使測量值盡可能準(zhǔn)確，有以下實驗步驟請按要求從中選出所需步驟，按實驗操作順序?qū)⒏鞑襟E的號碼填入空白中_（下列各項操作視實際需要可重復(fù)利用也可不用）。A將選擇開頭旋到歐姆檔“10”量程上B將兩表筆分別與待測電阻的兩端上接C將選擇開關(guān)并旋到歐姆檔“1K”量程上D將兩表筆相接觸E調(diào)整安全螺絲，使指針提在表盤刻度左端的“0”位置F讀出指針示數(shù)，然后乘以量程倍率，得到電阻的阻值G將選擇開關(guān)旋到歐姆檔“100”量程上H將選擇開頭旋至交流最高電壓檔I將選擇開關(guān)旋到歐姆檔“1”量程上J調(diào)整零旋扭，使指針指在電阻刻度的零位上7把一量程內(nèi)阻100的電流表改變成歐姆表，線路如下圖所示，現(xiàn)備有如下器材（）A電源E3VB變阻器0100C變阻器0500D紅表筆E黑表筆（1）變阻器選用_。（2）紅表筆接_端，黑表筆接_端。（3）電流表2mA刻度處換成電阻刻度，其電阻值應(yīng)為_。8把一只毫安表改裝成歐姆表，其電路如上圖所示，當(dāng)紅表筆和黑表筆相接觸時，調(diào)節(jié)可變電阻R，使毫安表指針滿刻度，指到6mA，已知電源電動勢E3V，將毫安表的電流刻度改為對應(yīng)的電阻刻度值，填在下表中。電流刻度值電阻刻度值02mA4mA6mA