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《电流表、电压表的改装》教学设计

耿书娟

设计思想

本节课的设计思路是：通过问题如何在大电流、大电压的电路中正常使用额定电压、额定电流较小的用电器入手，深化学生对串联分压、并联分流作用的认识；并进行知识迁移，学生自己动手设计改装电表，加深理解的同时提高学生灵活运用能力；最后设置关于两个电表的串、并联使用的练习题，在理解电表改装原理基础上，进一步拓展提升学生对这部分知识的应用。

教材分析

电流表、电压表的改装这部分内容在教材上并没有单独成节，而只是作为串联、并联电路的一个应用，以习题的方式呈现。目的是强调欧姆定律的应用，通过对电表量程的改装、电流表和电压表电路模型的建立等内容使串并联知识得以拓展。着眼点仍然在于基本的物理规律，以学生自主动手推导分析为主。另一方面，电表的使用在整个恒定电流部分都是重点，尤其是关于电路的设计、误差的分析，对电表的结构要求很高，而这些又是高考实验题的重点难点。所以对电表的改装，需让学生从根本上搞清原理和设计思想。

学情分析

从学生已有知识来看：电表的改装建立在欧姆定律、串并联电路基础上，这两部分知识学生在初中都已初步学习，高中课本上之前也做过系统的讲解分析。所以学生的理论基础已充足，但是对串联分压、并联分流思想没有强化过，对其应用就更困难了，需要指导激活。

从学生认知特点来看：高二的学生经过高中一年抽象思维的训练已经能初步进行深层次的思考，尤其是理科班的学生，其自身也不再满足于简单的听懂，更希望通过自己的思考获得知识，提升思维。

因此通过适当的思路引导，学生可实现自主推导设计电表改装，并分析电表应用带来的问题。这也是本节课的关键所在。

教学目标

由高电压下使小灯泡正常工作的例题分析，强化学生对串联分压、并联分流作用的认识

将电路的串并联规律应用到电表的改装上，提升学生知识的迁移能力，自主设计能力，让学生体会成功的喜悦、增强学生自信心和学习兴趣

通过对改装后电表的使用出现问题的分析，提高学生深化理解知识、灵活应用知识、分析解决问题的能力，进一步激发学生对现象背后本质的追求

重点难点

重点：电流表、电压表改装原理的理解

【设计意图：电表如何改装、改装后如何使用的关键都在于对电表原理的认识，所以对原理的理解是本节课的知识重点。通过三步过程来实现重点突破：一、新授课之前，设置大电压电路中，额定电压小的灯泡如何正常使用的例题使学生体会串联分压、并联分流的原理；二、在教师引导下实现电流计改装成大量程电流表；三、.生独立完成电流计改装成电压表、并分析表头制作。】

难点：改装后电表的串并联应用

【设计意图：改装电表的使用是本节知识的难点，难点突破的关键在电表结构原理的理解。在电表改装部分让学生观察电流计、分析表头得指针偏转只与实际通过电表电流有关，就做好第一步铺垫；然后通过两道例题，一道改装电流表的串联使用在教师指导下完成，一道改装电压表的使用让学生独立完成，达到突破难点的目的。】

教学方法

启发式提问、讲解法、学生自主学习法

教学过程

复习回顾、例题引入

例：已知灯泡L允许通过的最大电流为1A，最大电压为10V

1）现只有一电压为12V的源电压，如何能使灯泡L正常使用？

2）现只有一电流为3A的电流，如何能使灯泡L正常使用？

思路解析：

LRxU

L

Rx

U

LRxI

L

Rx

I

启示：串联分压，并联分流

【学生能胜任的例题，让学生借助旧有的知识，来理解串联分压、并联分流的原理，达到推陈出新的目的，为本节电表改装埋下伏笔。】

新课教学

LRxII新的灯泡

L

Rx

I

I

新的灯泡规格：Im=3A，Um=10V

（电流扩大）

L

Rx

U

新的灯泡规格：Im=1A，Um=12V

（电压扩大）

2）

归纳：串联电阻可分压，扩大原用电器能承受的电压

并联电阻可分流，扩大原用电器能承受的电流

【设计意图：通过简单的灯泡的改头换面让学生体会什么是改装，接下来对电表改装时，学生就能自己理解设计。】

设计改装电流计

要求：现有一只电流计，电路电流I=1A，怎样才能把电流计G放进电路使用测量？

生观察电流计、认识电流计，师对照实物补充简介电流计

电流计：测量电流的仪器（区别电流表：一般量程较小）

如：量程为100μA，说明最大允许通入电流100μA

0

0

G

100μA

原理：只要有电流I流入，指针就偏转，I越大，指针偏转角度θ越大，θ∝I，若通入100μA，指针偏转到最右端，所以100μA也叫满偏电流

内阻：通常认为电流计无内阻，事实上有内阻，很小（设）

满偏电压，无论都很小

【