多用电表

多用电表 本资料为WORD文档，请点击下载地址下载全文下载地址 文 章来源 课 件 w w w. 5Y k J. c oM 选修3-1 第二章 2.8多用电表 一、教材分析 “多用电表”是人教版高中物理选修3-1第二章第八节的内容，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，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。。 二、教学目标 1、知识目标 (1)知道常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G(表头)改装而成的，了解电流表(表头)的原理，知道什么是电流表满偏电流和满偏电压; (2)理解表头改装成常用电压表和电流表的原理，会用万用表测量电路元件上的电压、电流、电阻等电学量; (3)会用多用表判断二极管的质量和极性等; (4) 会用多用表查找电路故障。 2、过程与方法 (1)通过多用电表原理的分析过程，认识物理学分析、研究实际问题的方法;; (2)经历学会使用多用电表的探究过程，认识科学探究的意义，认识物理实验在物理学发展过程中的作用。 3、情感态度与价值观 通过本节课的教学活动，要培养学生的应用意识，培养学生尊重客观事实、理论联系实际、实事求是的科学态度和人生观。引导学生关心实际问题，获得成功的喜悦，立志于把所学物理知识应用到实际中去。还要引导学生养成良好的生活习惯，爱护器材，节约能源。 三、教学重点难点 重点:(1)将表头G改装成大量程电压表和电流表的原理，理解改装后电压表和电流表的量程的物理意义;(2)学会使用多用电表。 难点:(1)理解改装后电压表和电流表的量程的物理意义;(2)量程的选择。(3)欧姆表刻度的确定 四、学情分析 1(知识基础分析: ?掌握了闭合电路欧姆定律，并已熟练掌握了电路串并联的规律，会利用该定律列式求解相关问题。 ?掌握了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，能够初步地、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能力、逻辑推力能力、综合分析能力。 五、教学方法 1(实验法:使用多用表 2(学案导学:见后面的学案。 3(新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑?情境导入、展示目标?合作探究、精讲点拨 ?反思总结、当堂检测?发导学案、布置预习 六、课前准备 1(学生的学习准备:预习实验，初步把握多用表的原理和测量方法步骤。 2(教师的教学准备:多媒体制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。3(教学环境的设计和布置:两人一组，实验室内教学。 七、课时安排:1课时 八、教学过程 (一)预习检查、总结疑惑 (二)情景引入、展示目标 :动画展示多用电表是安培表、伏特表、欧姆表功能的三合一。 这节课我们将一起认识一种可以测量电流、电压以及电阻等电学量的仪表——万用电表。 (三)合作探究、精讲点播 1、多用电表的构造 (利用多媒体、实物演示，学生回答学案设置的对图填空题) 2、介绍多用电表电路 (一一对应构造各部分，多媒体展示，学生回答学案设置问题，教师指出万用表多用途的原理:接不同的端口，万用表接入不同电路，变成电压表、电流表、欧姆表可测电压、电流、电阻) 用白板擦做例子:多功能、每种功能用到板擦的一部分而已。 3电流表G(表头)的构造和工作原理 (利用多媒体图示简单介绍表头G的主要构造和工作原理、符号) 结合学生课前学习学案的情况，对满偏电流Ig、内阻Rg、满偏电压Ug进行说明 问题:满偏电流Ig、内阻Rg、满偏电压Ug三者之间有什么关系, 据部分电路欧姆定律可知: Ug,IgRg 指出:表头存在于各种仪表上，汽车的速度计、电量表、安培表、伏特表等。 用动画演示将表头改造成汽车速度计的动画，让学生体会。指出“三十六计之偷梁换柱” 问题:表头G的满偏电流Ig和满偏电压Ug一般都比较小(量程较小)，能否把它改造成安培表和伏特表，请你设计电路。 (学生课前完成画在学案的方框内) 4、电压表和电流表 请设计好的学生画在黑板上，并讲解为什么这样就可以测量较大的电流了。 问题:表头原来的标签要不要改造, 点评，然后完成学案上的小结: ?把表头改装成电流表的方法:给表头并联一个适当的分流电阻。 ?把表头改装成电流表的原理:并联电阻的分流作用。 提出课后探究问题:要使改造后的电流表量程更大，并联的电阻比原来要更大还是更小, 问题:可不可以用表头测电压,如果用表头测电压，能测量的电压最大值是多少,如果要把表头改造成一个能测较大电压的伏特表，该如何改造, (2)把表头G改装成电压表V 学生完成学案任务。 教师总结。 情感价值观教育: 应积极动脑，努力把所学知识应用到实际中，为人类造福。 问题:对照万用电表的电路图， 请学生说明，测电流转换开关接接哪个端口,测电压呢,课后思考:接1端口和2端口测电流，哪个量程大,3和4呢, 5、实验一:用万用电表的直流电流档测通过小灯泡的电流; 用万用电表的直流电压档测小灯泡两端的电压; 出示初中测小灯泡电流和电压的实物连接图，让学生依类比思路理解万用表电流档、电压档的使用。 让学生观察万用表，提问: 转换开关置于哪是测电流,电压,电阻, 安培表和伏特表在使用时让电流比正接线柱流入，从负接线柱流出，万用表的正、负接线柱在哪, 怎么改变量程, 读哪条刻度, 使用前如何调零, 安培表、伏特表测量时，指针在哪个位置读数比较准确, 学生动手实验。 6 、电阻档(欧姆表)的原理与刻度 万用电表还可以测电阻，究竟是什么原理呢, 投影:多用电表测量电阻的电路图 (档位开关接5端口，内有电源，注意电源正负极与红黑表笔的连接情况) 讲述原理:学生完成学案上问题:写出流过表头的电流与待测电阻的RX的关系表达式 指出，其原理是利用闭合电路的欧姆定律。 问题:欧姆表的“0”刻度在表盘的左边还是右边, 欧姆表的刻度均匀吗, 为什么要设置调零电阻, 实验二:测测滑动变阻器的电阻; 先纸上谈兵:(借练习讲解万用表欧姆档的用法) 学案上练习: (1) 当指针位置如图中白三角箭头所示,则测量的是______,测量结果为___________. (2)当指针位置如图中白三角箭头所示,正确操作后发现指针的偏转角很小,那么接下来的操作步骤应该依次为:?_________________,?_________________,?__________________. (3)测量结束后应将选择开关拨到_________或者____________. 学生自主实验 教师点评学生实验中出现的问题，包括: 要断开原电路、换档调零、表笔握法等) 实验: 判断二极管的质量和极性 带问题自主探索进行实验: 二极管的有什么样的特性, 如何判断二极管正负极, 如何判断二极管的质量好坏, 学生回答做法。 我们平时用完手电筒后要不要关掉,现在我们不再使用万用电表了，也要把它关掉收好，怎么关掉它呢,(节能、环保教育) 以上我们使用万用表分别测量了电流、电压、电阻，万用电表还可以做很多事，请大家看下面这道题: 开放思考题:用多用电表查找电路故障 (投影题目，学生思考谈办法) 如图所示电路，闭合开关后灯泡不亮，请找出故障。 1、可能是什么原因, 2、如何利用多用电表找出哪部分发生了什么样的故障,你有几种办法, (四)反思总结，当堂检测。 教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。 设计意图:引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。(课堂实录) (五)发导学案、布置预习。 九、板书设计 一、欧姆表的构造及工作原理 1. 表头定位: 将红黑表笔对接，即Rx=0时:I最大——满偏电流 Ig=ε/(Rg+R0+r)?ε/(Rg+R0) 电阻R1，当I= 1/2 Ig 时:R= 2(Rg+R0)= R1+Rg+R0 所以，R1= Rg+R0 ——中值电阻(因为它在表盘的中央) 由这个结果可以看出，中值电阻就是该挡的内阻。 电阻R2，使得I2=1/4Ig, R=4R中 所以R2 =3R中=3( Rg+R0) 电阻Rn，使得In=1/n Ig R=n R中 Rn=(n-1)R中 2、[例题] 3(档位: 二、使用方法: 1.表笔:红+黑— 2(机械调零 3.选挡调零 4(接入电阻 5(选挡 6(换挡要调零～ 7.读数 8(使用完毕 十、教学反思 我认为教材通过例题的方式来讲欧姆表的原理，简单明了，学生易于接受。要求学生掌握: 欧姆表的内部结构和刻度原理;熟悉多用电表的表头以及使用多用电表来测量交、直流电压， 交、直流电流和电阻，并能用多用电表来探索黑箱中的电学元件。 (3) 欧姆表 ?利用将电流表改装成电压表和大量程的电流表引导学生分析，能否将电流表改装成欧姆表。首先，电流表和电压表测量的是电压和电流，故改装时不需要提供新的电源，而欧姆表是用来测量电阻，故必须提供一个电源。其次，由闭合电路欧姆定律，在电路中的电流的大小与电阻又是一一对应关系，且R增大时，电流减小，故电流表的电流从满偏至零对应于电阻从零到无穷大，只要抓住该对应关系，即可将电流表改装成欧姆表。 ?教材通过例题讲述欧姆表的原理，第一问的实质是使欧姆表调零，调零后，将电流表、电源和变阻器R1视为一个整体，电流表的内阻、电源的内阻、滑动变阻器R1看成一个电阻。第二问中的R2是外电阻，则利用闭合电路欧姆定律即可找到I与R的关系，变形即可得R与I的关系。 (2)多用电表 ?首先对比电压表和欧姆表的内部结构，然后找到共同点:都是在电流表的基础上增加电路而实现新的功能。因此电流表是公共部分，要实现不同的功能只需要让电流表与不同的附加电路相连即可，利用一个选择开关即可实现。 ?认识多用电表的外形图，由两部分构成，上半部分为表盘，要让学生掌握读数方法;下半部分是选择开关，即功能开关。 在整个教学过程中，学生反应积极、主动，思维紧跟老师走。但是还有些细节学生掌握的不够理想，例如:? 机械调零和欧姆调零有什么区别,?为什么在利用欧姆表测电阻时，每次的换档都要进行欧姆调零,对于这些问题，还有待下节课解决。 多用电表学案 课前预习学案 一、预习目标 预习多用表的原理 二、预习内容 复习旧知识，为学习新知识做铺垫 问题:串联电路的作用是________,并联电路的作用是_______ 练习: =_________ =_________ U1=_________ U2=____________这节课我们将一起认识一种可以测量电流、电压 以及电阻等电学量的仪表——万用电表。 多用电表的原理 1、写出多用电表各部分名称 1---____________ 2---____________ 3---____________ 4---____________ 5---____________ 6---____________ 三、提出疑惑 同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的中 疑惑点 疑惑内容 课内探究学案 一、学习目标 (1)会用多用表判断二极管的质量和极性等; (2) 会用多用表查找电路故障。 学习重难点:多用表的原理及使用步骤。 二、学习过程 1、了解多用电表电路 阅读课本完成下列问题: 转换开关旋纽与电路图中的_______相连, 红表笔与电路图中的_______相连, 黑表笔与电路图中的_______相连, “Ω”调零旋纽调节的是哪个电阻,_____ 思考:万用表电路设置那么多端口有什么作用,2、G(表头)的构造和工作原理 (利用多媒体图示简单介绍表头G的主要构造和工作原理) (3) 主要构造 表头G是指小量程的电流表，即灵敏电流计。 常用的表头主要由永磁铁和放入永磁铁磁场中可转动的线圈组成。 (2)工作原理 当线圈中有电流通过时，线圈在磁场力的作用下带着指针一起偏转，通过线圈的电流越大，指针偏转的角度就越大，且θ?I。这样根据指针的偏角就可以知道电流的大小。若在表头刻度盘上标出电流值就可以测量电流了。(3)表头G的主要参数 ?满偏电流Ig 表头的线圈准许通过的最大电流很小，一般不超过几十微安到几毫安，这个电流值叫表头的满偏电流，用Ig表示。表头指针偏转到最大刻度时的电流，叫满偏电流Ig。 说明:如果通过表头的电流超过满偏电流Ig，不但指针指不出示数，表头还可能被烧坏。 ?表头的内阻Rg 表头的线圈电阻一般为几欧到几百欧，这个电阻值叫做表头的内阻，用Rg表示。 说明:每个表头都有它的满偏电流Ig和内阻Rg，Rg和Ig是表头的两个重要参数。 ?满偏电压Ug 由部分电路欧姆定律知道，通过表头的电流跟加在表头两端的电压成正比，即I?U。由于θ?I，I?U，故U?θ。如果在刻度盘上标出电压值，由指针所指的位置，就可以读出加在表头两端的电压。 问题:利用表头能够测量的最大电流和最大电压分别是多大,___________________ 问题:满偏电流Ig、内阻Rg、满偏电压Ug三者之间有什么关系,________________ 3、理解将将表头改装成电流表和电压表的原理 问题:表头G的满偏电流Ig和满偏电压Ug一般都比较小(量程较小)，如果要测量较大的电流怎么办,我们能否自己设计电路将它改造让它测较大的电流,要测较大的电压又如何改造,在下面方框中分别画出你设计的电路图。 ?把表头改装成电流表的方法: ?把表头改装成电流表的方法:?把表头改装成电流表的原理: ?把表头改装成电流表的原理: 问题:对照万用电表的电路图，请说明，测电流时转换开关接接哪个端口,测电压又要接哪个端口呢, 思考:接1端口和2端口测电流，哪个量程大,3和4呢, 4 、电阻档(欧姆表)的原理与刻度 万用电表还可以测电阻，又是什么原理呢, 投影:多用电表测量电阻的电路图 (档位开关接5端口，内有电源，注意电源正负极与红黑表笔的连接情况) 原理:利用闭合电路的欧姆定律。 练习:利用闭合电路欧姆定律，写出待测电阻为零时，通过表头的电流的表达式: 练习:利用闭合电路欧姆定律，写出待测电阻为RX时，通过表头的电流的表达式: 问题:欧姆表的“0”刻度在表盘的左边还是右边, 欧姆表的刻度均匀吗, 为什么要设置调零电阻,(三)反思总结 (四)当堂检测 1、动手练一练 实验一:用万用电表的直流电流档测通过小灯泡的电流; 用万用电表的直流电压档测小灯泡两端的电压; 提示:使用万用表时请同学们注意几个问题: (3) 这就类似使用安培表测电流、使用伏特表测电压; ?使用前要检查机械零位，进行机械调零。若一开始表头指针不正对电流的零刻度，应调节机械零点调节旋纽，使指针正对电流零刻度; ?表盘面上“+”、“,”插孔，表示直流电流档、直流电压档的正、负接线柱。因此，不管测什么项目，首先将红表笔插入“+”插孔，将黑表笔插入“,”插孔，测量时使电流从红表笔流入，从黑表笔流出; ?无论是测电流还是电压，都应选择适当的量程，一是不能超过量程，二是要使指针尽量处在接近满刻度处，这样测量的值比较准确。 2、动手练一练:学会用万用表欧姆档测电阻;(学步骤，学读数) 实验二: 测小灯泡的电阻;测滑动变阻器的电阻。(要断开原电路、重新调零) 提示:?使用多用电表测电阻时，应先估计待测电阻的阻值，选择合适的倍率档，使指针停在表盘刻度的中央附近，这样测量的值比较准确;测量前要进行“Ω”调零(将红、黑表笔短接，调节“Ω”调零旋纽，使指针对准欧姆刻度线的零刻度上)。?测量时接红、黑表笔接在待测电阻两端，然后读数。 实验三: 判断二极管的质量和极性 问题:二极管的有什么样的特性, 如何判断二极管正负极, 如何判断二极管的质量好坏,问题:我们平时用完手电筒后要不要关掉,现在我们不再使用万用电表了，也要把它关掉收好，怎么关掉它呢, 3、用万用表查找电路故障 以上我们使用万用表分别测量了电流、电压、电阻，万用电表还可以做很多事，请大家看下面这道题: 如图所示电路，闭合开关后灯泡不亮，请找出故障。 1、可能是什么原因,2、如何利用多用电表找出哪部分发生了什么样的故障, 你有几种办法, 课后练习与提高 多用电表表头的示意图如右。 (1) 当指针位置如图中白三角箭头所示,则测量的是______,测量结果为___________. (2)当指针位置如图中白三角箭头所示,正确操作后发现指针的偏转角很小,那么接下来的操作步骤应该依次为:?_________________,?_________________,?__________________. (3)测量结束后应将选择开关拨到_________或者____________. 答案:(1)电阻 3400Ω (2) 选择开关置于×1k档 红黑表笔短路欧姆调零 将待测电阻与多用表表笔串联测量读数(3)OFF档 交流电压最高档 文 章来源 课 件 w w w. 5Y k J. c oM