《电表的改装》教学设计.doc

《电表的改装》教学设计 陈经纶中学 李开武 2012-10-22 设计思想 以问题为主线，开始即用问题引入，让学生思考如何用额定电流较小的电表测量大电流，如何用额定电压较小的电表测量大电压？学生可以运用刚学习的串并联电路知识思考，深化学生认识；通过例题，让学生亲自计算、设计，提高学生解决问题能力。最后通过多量程电表的练习题，进一步拓展学生对这部分知识的应用。 教材分析 按教科版教材，电表的改装并未单独成节，而是在串并联电路里，以习题的方式呈现但电表的改装是高考的一个重点内容，通过这个内容的学习，可以让学生知道如何设计电路，如何进行误差分析，因此有必要详细深入的讲解，让学生从根本上搞清其原理和相关知识。 学情分析 学生已经有串并联知识基础，但对串联分压、并联分流的思想还没有强化，应用起来有困难，需要通过本节课的学习进一步提高。 高二的学生（尤其是理科）也需要进行独立思考、分析来获得思维的提升。教师应当充当指导者角色，由学生自主设计出电表改装方案。 教学目标 知识与技能：了解小量程电流表的工作原理及基本参数，理解将小量程电表改装成大量程电流表及电压表的方法。 过程与方法：通过自主设计解决电表量程扩大的问题，进一步熟悉串并联电路的特点，提高灵活运用的能力。 情感态度与价值观：通过对实验设计培养学生实验技能与科学素养。 重点难点 重点：电流表、电压表改装原理的理解 难点：改装后电表的串并联应用 教学方法 启发式提问、讲解法、学生自主学习法 教学过程 直接抛出问题引入新课 【问题】如何用小量程的电表（电压或电流）测量大电压或电流？画出电路图来。 电压表：串联一个电阻；电流表：并联一个电阻。 相互讨论，新课教学 利用实物投影展示同学们的实验方案[电路图]，归纳总结：同学们用的是什么原理？[串联分压] 师：咱们在做的工作叫“电表的改装”，现在先具体研究“电压表的改装”。 I：电压表的改装 需要串联的R是多大？[小量程电流表的相关量Ig和Rg已知] 例：一电流表G，内阻Rg=100Ω，满偏电流Ig=3mA，如何把它改装成量程为3V的电压表呢？ 串联一个R 【拓展】如果把扩大后的量程与满偏电压的比值叫做扩大倍数，即n=U量/Ug,则分压电阻可以怎么表示？ 【追问】把表头和串联的分压电阻封装起来，加上刻度盘就成了崭新的电压表了。这个崭新电压表的内阻是多少呢？ 【完善】这个崭新电压表的刻度盘是均匀的吗？请你试着标记出它的刻度盘。 【小结】： 若要将内阻为Rg表头G改装成一个量程为满偏电压Ug的n倍的电压表V，需要串联的分压电阻的阻值为 ，改装后的电压表内阻为 接下来咱们再研究“电流表的改装” II：电流表的改装 【问题】一电流表G，内阻Rg=100Ω，满偏电流Ig=3mA，如何把它改装成量程为0.6A的电流表呢？ 试着画出如图所示的电路图并实物投影。 【思考】你能求出分流电阻的阻值吗？ 【拓展】如果把扩大后的量程与满偏电流的比值叫做扩大倍数，即n=I量/Ig,则分流电阻可以怎么表示？ 【追问】把表头和并联的分流电阻封装起来，加上刻度盘就成了崭新的电流表了。这个崭新电流表的内阻是多少呢？ 【完善】这个崭新电流表的刻度盘是均匀的吗？请你试着标记出它的刻度盘。 【小 结】： 若要将电流表G改装成一个量程为满偏电流Ig的n倍的电流表A，需要并联的分流电阻的阻值为： 改装后电流表的内阻为： 【思考】： 将同一个静养改装成不同量程的电压表时，量程越大，则串联的分压电阻是越大还是越小？ 将同一个表头改装成不同量程的电流表时，量程越大，则并联的分流电阻是越大还是越小？ 试画出双量程电表的电路图。 实物展示：0~3V、15V 电压表一个；0~0.6A、3A电流表一个。 内部电路结构及其阻值分别是多少？ III、理想电表与实际电表 通过改装，我们知道，电压表内阻是比较大的，电流表内阻是比较小的。我们以前是将电表视作理想电表，即电压表的电阻无穷大，相当于断路，而电表表的电阻是无穷小，相当于短路。 电压表与电流表本质就是一个特殊电阻，是一个可以显示自身两端电压的大电阻和可以显示通过自身电流的小电阻。 【练习】： AB两端的电压保持33V不变，两个定值电阻串联，阻值R1=3kΩ， R2=6kΩ, 现在用一个内阻为9kΩ的电压表去测量R1 ，R2两端的电压，试问： （1）若把电压表看做理想电压表， 读数分别为多大？ （2）若不能忽略电压表内阻的影响，读数分别为多大？ 四、小结及布置作业 1 U G R V U 新的电压表量程：0 ~ 10V（量程扩大）