2019-2020年滬科版3-1選修三3.4《多表電表電路分析與設(shè)計(jì)》WORD教案1.doc

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2019-2020年滬科版3-1選修三3.4《多表電表電路分析與設(shè)計(jì)》WORD教案1 一、【教學(xué)目標(biāo)】（宋體小四加粗） 1、知識與技能： （1）知道多用電表的簡單構(gòu)造及各組件的作用。 （2）學(xué)會多用電表測量電阻的方法。 （3）能正確讀出電阻的測量值。 （4）理解多用電表測電阻的原理。 2、過程與方法： （1）通過本設(shè)計(jì)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，經(jīng)歷科學(xué)探究的一般過程。 （2）在自主實(shí)驗(yàn)活動中，運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)的方法，初步學(xué)會多用電表的使用方法。 3、情感、態(tài)度與價值觀： （1）通過演示和模仿實(shí)驗(yàn)，感悟一絲不茍的求真、求實(shí)的科學(xué)精神，激發(fā)科學(xué)探究的愿望。 （2）通過學(xué)習(xí)多用電表測電阻的原理，領(lǐng)略前人的聰明才智。 （3）通過自主活動過程，增強(qiáng)與他人合作交流的意識。 二、【教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)】 教學(xué)重點(diǎn)：學(xué)會使用多用電表。 教學(xué)難點(diǎn)：理解多用電表測電阻的原理。 三、【教學(xué)準(zhǔn)備】 多媒體，實(shí)物投影儀，多用電表、干電池、電阻、電阻箱、電鍵、導(dǎo)線等 四、【教學(xué)過程】 1、教學(xué)流程圖 情景1 設(shè)問1.2.3 活動1 觀察 分析 原理 多用電表 測量電阻 的原理 活動2 學(xué)生實(shí)驗(yàn) 活動3 鞏固訓(xùn)練 2、流程圖說明 （1）情景1： 設(shè)問1、什么儀器可以測量電壓？什么儀器可以測量電流？ 設(shè)問2、利用什么方法可以測量電阻？ 設(shè)問3、有沒有辦法可以將三個測量儀器放在一起呢？ （2）活動1： 觀察多用表的外部結(jié)構(gòu)以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 （3）分析原理 探究實(shí)驗(yàn)：探究電流表的電流與待測電阻阻值的關(guān)系。 （4）多用表測量電阻的原理：閉合電路歐姆定律 （5）活動2： 用多用表測量電阻的阻值并演示 （6）鞏固訓(xùn)練：課堂例題 C．多用電表的使用 ——測電阻的基本原理 第一部分： 情景創(chuàng)設(shè)：在之前的課上，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)得了電路的基礎(chǔ)知識。請根據(jù)學(xué)過的知識回答一下的問題。 提問1、用什么儀器可以測量電壓？測電流呢？ 學(xué)生回答：電壓表、電流表 提問2、有什么方法可以測量電阻？ 學(xué)生回答：多用表。 在勞技課上，大家已經(jīng)學(xué)過用多用表測電阻的方法，那么有沒有想過多用表為什么能夠測量電阻呢？測量的原理是什么呢？ 今天我們這節(jié)課重點(diǎn)來研究一下多用表測電阻的基本原理。 第二部分： 一、 多用表的外部結(jié)構(gòu) 請大家觀察一下多用表的外部結(jié)構(gòu)。 提問3、請同學(xué)說說看觀察到什么？ 同學(xué)回答：有一個大的旋鈕和一個小的旋鈕，上部有刻度，還有兩個可以插表筆的插孔 請大家一起來看一下屏幕 多用表的外部有六個部分組成： 1、 刻度盤：標(biāo)有測電壓、電流、電阻的刻度線 提問4、仔細(xì)看刻度盤從上數(shù)下來第1根刻度線，是測量哪個物理量的刻度線？第2根呢？你怎么看出來的？ 學(xué)生回答：電阻，電壓、電流，每根刻度線的右側(cè)都標(biāo)有相應(yīng)物理量的單位。 2、 指針：停在最左側(cè)刻度線處 我們之前已經(jīng)用定位螺絲校準(zhǔn)過了。 3、 選擇開關(guān)：選擇測量物理量，測電阻時打到歐姆檔，共五檔，每當(dāng)稱為倍率檔。 4、 調(diào)零旋鈕：測量電阻時校準(zhǔn)電阻零刻度 5、 測試桿插孔 6、 表筆：紅表筆插正孔，黑表筆插負(fù)孔。 二、 多用表內(nèi)部結(jié)構(gòu) 打開多用表，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，主要由3個部件組成：一節(jié)5號電池，靈敏電流計(jì)，可變電阻，串聯(lián)在一起。 如圖所示：虛線框內(nèi)為其內(nèi)部結(jié)構(gòu) 現(xiàn)在我們一起來動手做一個多用表。 探究實(shí)驗(yàn)：自制多用表 器材： 1、 一節(jié)一號電池 2、 靈敏電流計(jì)：靈敏電流計(jì)與電流表相比，量程較小，測量的電流較小。 3、 電阻箱： 將電阻箱放在投影儀上 提問5、將此電阻箱接入電路，阻值為多少？改變阻值后，現(xiàn)在呢？ 學(xué)生回答：4390歐，9999歐 提問6、請大家想想看，問什么我用電阻箱而不用滑動變阻器呢？ 學(xué)生回答：電阻箱阻值大，可以到9999歐。 補(bǔ)充：使用電阻箱的優(yōu)點(diǎn)1、阻值可讀，2、電阻箱阻值大0~9999歐，3、靈敏電流計(jì)測量電流值小，阻值太小不行。 G R0 將這樣三樣儀器按多用表內(nèi)部連接方式用導(dǎo)線串聯(lián)電路，如下圖所示電路圖: （1） 這個變阻箱用R0表示 （2） 展示這兩個鱷魚夾就相當(dāng)于紅、黑表筆。 演示實(shí)驗(yàn)1：（教師演示） 1、 兩個鱷魚夾直接接在一起。觀察屏幕，靈敏電流計(jì)的刻度顯示電流值，此時多用表外部電阻為零。 2、 再接一個變阻箱在兩個鱷魚夾間，觀察屏幕，指針偏轉(zhuǎn)，指在一根刻度線上。 3、 改變變阻箱阻值，指針又偏轉(zhuǎn)，指在另一根刻度線上。 4、 再次改變電阻箱阻值…… 多次改編后，我們可以發(fā)現(xiàn)，Rx電阻箱不同阻值對應(yīng)靈敏電流計(jì)表盤上的不同刻度，Rx阻值與電流表刻度有一一對應(yīng)的關(guān)系，利用這一對應(yīng)關(guān)系，將電流表每根刻度對應(yīng)的阻值記在刻度盤上，我們就可以得到一根電阻的刻度線了。 G R0 Rx G R0 這樣利用這一簡單電路，我們就能將靈敏電流計(jì)改裝成一個歐姆表測電阻了。 我們在使用任何一臺測量儀器的時候都希望測量的范圍越大越好，這個靈敏電流計(jì)測量的范圍在0~30刻度之間，將電路還原后，現(xiàn)在指針指在10刻度線上，測量的范圍較小。 提問7、請大家想想看，有沒有辦法可以使指針偏轉(zhuǎn)到30刻度線處呢？ 演示實(shí)驗(yàn)2：（學(xué)生演示） 1、通過改變電阻箱R0的阻值，指針偏轉(zhuǎn)到了最大刻度30處 提問8、此時，相當(dāng)與多用表外部接了個阻值多少歐的電阻？ 學(xué)生回答：0歐。 2、請學(xué)生在電流表的刻度盤上做一根電阻的刻度線，在線上表上0歐刻度。 3、接著，將電阻箱Rx接入紅、黑表筆之間，將阻值打到1000歐、2000歐、3000歐，依次類推，并依次標(biāo)出相對應(yīng)的刻度線。 4、請同學(xué)標(biāo)出刻度線。（將任一導(dǎo)線斷開） 現(xiàn)在兩位同學(xué)已經(jīng)在靈敏電流計(jì)的刻度盤上標(biāo)記了一根電阻的刻度線，這樣，只要再找個盒子將這三個器材放入，露出表頭和和紅黑夾子，一個簡易的歐姆表就做好了。 提問9、請大家觀察一下屏幕上的兩根刻度線，看看兩者有什么區(qū)別 學(xué)生回答：兩根刻度線相反，電阻刻度線不均勻。 提問10、為什么會有這樣的現(xiàn)象呢？請大家試試用已經(jīng)學(xué)過的閉合電路歐姆定律的知識來解釋這一現(xiàn)象。 學(xué)生回答，教師整理： 根據(jù)閉合電路歐姆定律，流過靈敏電流計(jì)的電流 其中為多用表的內(nèi)阻，用表示。 1、不同，不同，所以電流和電阻有一一對應(yīng)的關(guān)系。 2、變大，變??；變小，變大，所以電阻刻度和電流刻度相反。 3、根據(jù)數(shù)學(xué)知識，和不是線性關(guān)系，所以，電流均勻變化時，電阻不均勻變化，這就是電流刻度線均勻，電阻刻度線不均勻的原因。 大家仔細(xì)觀察一下多用表刻度盤上的刻度線，可以看到，電流和電阻的刻度線是符合這兩個特征的。 由此可知，多用表測電阻的基本原理就是閉合電路歐姆定律。 三、 多用表測電阻的基本原理：閉合電路歐姆定律 學(xué)生實(shí)驗(yàn)：用多用表測量電阻 請大家根據(jù)勞技課學(xué)過的測量知識動手測量一下電阻的阻值。 請一名同學(xué)上臺演示操作過程，指出其操作上的錯誤。 總結(jié)：1、選擇倍率檔 2、兩表筆短接，用調(diào)零旋鈕調(diào)零 3、阻值=讀數(shù)倍率 提問11、根據(jù)自制歐姆表的知識，調(diào)零時，調(diào)節(jié)的是多用表內(nèi)部的哪個元件？ 學(xué)生回答：可變電阻 提問12、因?yàn)殡娮杩潭炔痪鶆颍灾羔樤谥虚g區(qū)域讀數(shù)較為準(zhǔn)確，如果剛才測量時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角很小，應(yīng)該怎樣處理？ 學(xué)生回答：重選倍率檔。 提問13、此時應(yīng)如何改變倍率檔？改大還是改??？ 學(xué)生回答：偏轉(zhuǎn)角小，說明待測電阻阻值較大，應(yīng)改大倍率檔。 教師提示：重選倍率檔后，一定要重新調(diào)零。 總結(jié)：今天我們這節(jié)課認(rèn)識了多用電表的外部和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)研究了多用表測電阻的基本原理，知道多用表是根據(jù)閉合電路歐姆定律來測量電阻，并練習(xí)使用多用表測量了一個電阻的阻值。 請大家完成接下來的練習(xí)來鞏固課堂內(nèi)容。 四、 鞏固練習(xí)。 例題1、某歐姆表所用表頭（電流表）的滿偏電流為0.5mA，電池的電動勢為1.5V，則表盤中央的刻度值為______歐。在測量電阻時，若指針偏角是滿偏角度的1/3，則被測電阻值為______歐。 答案： 五、回家作業(yè)：多用電表的使用（一）練習(xí)卷 Ⅱ：教案設(shè)計(jì)說明 本設(shè)計(jì)的內(nèi)容是：使用多用電表測量電阻，多用電表測電阻的原理。 本設(shè)計(jì)的基本思路是：以物理實(shí)驗(yàn)室常用的學(xué)生電流表為基礎(chǔ)，教師通過的演示和學(xué)生的模仿等一系列教學(xué)活動，使學(xué)生初步學(xué)會多用電表的使用方法。以學(xué)生已學(xué)習(xí)過有關(guān)直流電路的基本知識，教師通過的引導(dǎo)和學(xué)生的探究等一系列教學(xué)活動，使學(xué)生初步理解多用電表測電阻的原理。 本設(shè)計(jì)要突出的重點(diǎn)是：是要求學(xué)生學(xué)會使用多用電表。方法是：教師通過的演示和學(xué)生的模仿等一系列教學(xué)活動，使學(xué)生初步學(xué)會多用電表的使用方法。 本設(shè)計(jì)要突破的難點(diǎn)是：理解多用電表測電阻的原理。方法是：通過教師的引導(dǎo)和學(xué)生的探究等一系列教學(xué)活動，使學(xué)生初步理解多用電表測電阻的原理。 完成本設(shè)計(jì)的內(nèi)容約需1課時。 Ⅲ：教學(xué)反思 在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，學(xué)生已學(xué)習(xí)過有關(guān)直流電路的基本知識，并已經(jīng)基本掌握了物理實(shí)驗(yàn)室常用的學(xué)生電流表和電壓表的使用方法，在勞技課上已經(jīng)接觸過多用表，這些都是學(xué)習(xí)本設(shè)計(jì)內(nèi)容所必需的。 這節(jié)課在老教材體系中強(qiáng)調(diào)的是多用表的使用，對操作的要求很高，對于測量的原理不作要求，新教材與老教材相比，增加了對與測量原理的理解的內(nèi)容，將多用電表的使用這節(jié)課從老教材時期的實(shí)驗(yàn)課，轉(zhuǎn)變?yōu)樵趯?shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上與本章節(jié)核心知識點(diǎn)——閉合電路歐姆定律聯(lián)系的一堂理論聯(lián)系實(shí)際的課，契合二期課改的精神，體現(xiàn)了物理學(xué)科的特點(diǎn)。 本設(shè)計(jì)的內(nèi)容是：使用多用電表測量電阻，多用電表測電阻的原理。 本設(shè)計(jì)的基本思路是：以物理實(shí)驗(yàn)室常用的學(xué)生電流表為基礎(chǔ)，教師通過的演示和學(xué)生的模仿等一系列教學(xué)活動，使學(xué)生初步學(xué)會多用電表的使用方法。以學(xué)生已學(xué)習(xí)過有關(guān)直流電路的基本知識，教師通過的引導(dǎo)和學(xué)生的探究等一系列教學(xué)活動，使學(xué)生初步理解多用電表測電阻的原理。 本設(shè)計(jì)要突出的重點(diǎn)是：是要求學(xué)生理解多用電表測電阻的原理和方法。方法是：教師通過的演示和學(xué)生的模仿等一系列教學(xué)活動，使學(xué)生初步學(xué)會多用電表的使用方法。 本設(shè)計(jì)要突破的難點(diǎn)是：理解多用電表測電阻的原理。方法是：通過教師的引導(dǎo)和學(xué)生的探究等一系列教學(xué)活動，使學(xué)生初步理解多用電表測電阻的原理。 在教學(xué)設(shè)計(jì)時，在新課導(dǎo)入時處理為問題情景設(shè)置，由三個簡單的問題，“什么儀器可以測量電流、電壓、電阻三個物理量”，將學(xué)生從之前理論知識的學(xué)習(xí)引導(dǎo)入實(shí)踐領(lǐng)域，啟發(fā)學(xué)生回憶勞技課上用多用電表測電阻的實(shí)踐后，用一個問題，“為什么多用電表能夠測出電阻”，激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而點(diǎn)出本堂的課的教學(xué)重點(diǎn)是探究多用表測電阻的基本原理。從教學(xué)效果來看，這四個問題用時不過短短的兩、三分鐘，確實(shí)將學(xué)生引入了學(xué)習(xí)的環(huán)境，三個簡單的問題全體學(xué)生都能回答，但是第四個問題提出后可以發(fā)現(xiàn)，基本上沒有學(xué)生在使用過多用表后有思索過測量的原理，可見，現(xiàn)在教育體制下的學(xué)生，習(xí)慣的是被動的學(xué)習(xí)，很少會主動的思考，提出問題，這不得不說是一個遺憾，是值得我們在今后的教學(xué)中引起關(guān)注的一個問題。 本堂課的教學(xué)過程，基于物理學(xué)科的特點(diǎn)，我采用的是最基本的觀察現(xiàn)象，用理論解釋現(xiàn)象的教學(xué)過程，這是我們物理學(xué)科的基本功。 在用問題引導(dǎo)到新課后，第一步讓學(xué)生做的就是觀察多用表的外部結(jié)構(gòu)，要求學(xué)生觀察仔細(xì)，在學(xué)生觀察的基礎(chǔ)上，做出正確說明。 第二步轉(zhuǎn)到多用表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，將學(xué)生引入到本堂課的重點(diǎn)內(nèi)容，關(guān)于如何展開，經(jīng)過思考后，我做了一個創(chuàng)新，本節(jié)課書本上對原理的闡述，采取的是剖析的方法，在說明了電表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)后，通過理論推導(dǎo)，填寫量化的表格，配以必要的說明，來講解所用表測電阻的原理，這是比較傳統(tǒng)的教學(xué)方法，但理論基礎(chǔ)不是很扎實(shí)的同學(xué)在理解時不容易理解準(zhǔn)確，所以，我設(shè)計(jì)了一個實(shí)驗(yàn)，在說明多用表內(nèi)部結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，用三個實(shí)驗(yàn)儀器自己動手做一個多用表，在做的過程中，引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、引出現(xiàn)象、理論解釋，一步一步深入理解，在表做好的同時，在有了直觀感受的基礎(chǔ)上，充分理解本堂課的重點(diǎn)和難點(diǎn)。從課后的作業(yè)反饋來看，學(xué)生的理解都比較深刻，對于原理都能夠正確的理解和掌握，并能做出簡單的應(yīng)用。這一教學(xué)過程在設(shè)計(jì)時遇到了不少的問題，原本是設(shè)計(jì)成學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)，讓每個學(xué)生都自己動手制作多用表，但課前準(zhǔn)備時發(fā)現(xiàn)在改裝靈敏電流計(jì)的過程中，最初采用的是滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)即使只使用一節(jié)電池，再串聯(lián)上1500歐的保護(hù)電阻，電流都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出電流計(jì)的量程，實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行，經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，最終決定使用電阻箱效果最好，但這樣的話實(shí)驗(yàn)室沒有足夠的電阻箱，所以用一套來做演示，不過在課上，我設(shè)計(jì)了在儀器展示環(huán)節(jié)，先說明靈敏電流計(jì)與電流表的最大區(qū)別在于它量程小，只能測很小的電流，然后展示電阻箱，特意選擇9999歐阻值讓學(xué)生讀數(shù)，做好這兩個鋪墊后，讓學(xué)生思考我選擇電阻箱而不用滑動變阻器的原因，學(xué)生說出了一是電阻箱阻值可讀，二是電阻箱靈敏，但是就是沒有想到要和電流計(jì)聯(lián)系，說明一是鋪墊的還不夠到位，二是以前課堂上類似的提問不多，多是解題、復(fù)習(xí)類的問題，不過在我提示后，同學(xué)大多都能領(lǐng)會。這一過程能讓學(xué)生體會到科學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)態(tài)度。在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象上，原本是采用書本上的量化表格，但這樣現(xiàn)象不是很直觀，后來設(shè)計(jì)成直接在靈敏電流計(jì)的刻度盤上利用電阻電流一一對應(yīng)的關(guān)系，將電流計(jì)的刻度線改成電阻的刻度線，這樣既直觀，現(xiàn)象明顯又與多用表實(shí)際改裝相對應(yīng)，在改好的刻度盤上，學(xué)生成功的觀察到了電流、電阻刻度線的兩大區(qū)別，相反和電阻刻度不均勻，說明改裝是成功的，有了現(xiàn)象后再引導(dǎo)學(xué)生利用已經(jīng)學(xué)過的知識來解釋這一現(xiàn)象，大部分學(xué)生都能用閉合電路歐姆定律做出正確的解釋，能夠正確解釋現(xiàn)象，就能準(zhǔn)確理解多用表測電阻的原理。 最后由學(xué)生實(shí)際動手操作用多用表測量電阻的實(shí)驗(yàn)，并指出同學(xué)操作不規(guī)范的地方那個，實(shí)際操作作為第二課時的內(nèi)容未作重點(diǎn)展開。 在設(shè)計(jì)這堂課的過程中，得到組內(nèi)很多老師的支持和指點(diǎn)，幫助我把整堂課做了“瘦身”，剪掉了很多對突出重點(diǎn)沒有很大幫助的內(nèi)容，例如原本我還設(shè)計(jì)了測量誤差分析的環(huán)節(jié)，但這對學(xué)生的要求很高，而且占用時間太多。在課后討論中，也發(fā)現(xiàn)了不少的問題，有些是設(shè)計(jì)欠缺，例如，在結(jié)束部分，我應(yīng)該留出時間給學(xué)生鞏固一下原理，配合例題，當(dāng)堂測試教學(xué)效果，完全可以把測量放在第二課時來解決。 通過這堂課的教學(xué)和反思，我獲益頗多，注意到了很多平時忽略的教學(xué)細(xì)節(jié)，在今后的教學(xué)中我會注意做出改進(jìn)。 （指導(dǎo)者：劉啟煌）