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第八节多用电表教学任务分析：“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。本节课的三维目标制定如下：1知识与技能能利用闭合电路欧姆定律方法测量电阻的阻值。掌握欧姆表的原理，知道多用电表的原理。 2过程与方法通过对欧姆表原理的分析，提高学生综合应用知识解决问题的能力。通过探究、合作，培养学生的创造性思维，提高表达、交流能力。3情感态度与价值观培养学生热爱科学，探究物理的兴趣。培养学生合作、探究、勇于创新的精神。教学重点、难点：重点：欧姆表和多用电表的制作原理。难点：理解欧姆表和多用电表的制作原理。学习者分析： 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总结能力、逻辑推力能力、综合分析能力。教学设计：1、 教学模式（自）学（导）学（互）学2、教学方法探究式教学法、讲授法、讨论法教学用具：探究导学稿、多媒体、PPT课件教学流程：双量程多用电表组合，设计电路图欧姆表的原理学生分析、求解给例题复习回顾：如果将表头改装成电流表和电压表的原理提出问题：如何利用表头测电阻？教 师 学 生设计方案，将电流表改装成欧姆表对探究问题进行完善，发现本质规律设置问题，引导学生进一步探究出示电流表电压表欧姆表的电路图课堂总结交流单量程多用电表教学过程设计：一、激情引入（一） 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_（二）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。（学生课前完成画在学案的方框内）GIgRgRIAIURAIR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。GIgRgRUgURUVIgURV把表头改装成电压表的方法：给表头串联一个适当的分压电阻把表头改装成电压表的原理：串联电阻的分压作用。提出课后探究问题：你能设计出有两个（或更多）量程的电压表（或电流表）吗？若能，请画出电路图。问题：能否把电流表改装成直接测量电阻的欧姆表? 二、新课教学（一）欧姆表探究一：讨论如何把表头改装成测电阻的欧姆表（投影）教材例题1：教师引导学生分析、求解，对求解结果进行总结、点评。教师：通过以上计算同学们有何启发？如何将电流表转换成直接测量电阻的仪表？谈谈你的设想。学生：请各小组学生代表发言，并请学生上黑板完成以下内容。1、设计出改装的原理图2原理：根据闭合电路欧姆定律制成的3、欧姆表的表头刻度（1）AB短接，调节R使得指针满偏（欧姆调零）。目的是什么？或有什么作用？原理： 最大限度利用表盘刻度（2）指针指在中间刻度处，所测电阻值是多少？把此电阻称为中值电阻，中值电阻的大小跟哪些因素有关？由电源电动势和表头满偏电流决定（3）欧姆表刻度的特点：思考：1. 表头显示的一直是电路中的电流的大小，但改装后我们要从表头上读出的却是A、B间所接电阻的大小，若A、B间接一根电阻可以忽略的导线时，表头的指针指向哪里？此处所标电阻刻度值为多大？若A、B直接断开，表头的指针指向哪里？此处所标电阻刻度值为多大？2. 若A、B间接入某一电阻Rx 时，欧姆表表头的指针恰好指向满偏刻度的14处，Rx 多大？若指针恰好指向满偏刻度的18处，Rx 多大？3. 欧姆表的刻度盘上所标示的电阻刻度均匀吗？能否简要证明你的推测？数据：I/mA012345678910Rx/将上图中的电流值分别转化为相应电阻值。师：最后，将灵敏电流的符号和刻度值都去掉，保留电阻值，将原来的“mA”位置换上一个漂亮的“”，这样灵敏电流表就改装成的欧姆表。关于欧姆表请同学们思考一下问题：课件展示 我们发现，在刻度盘上，指针偏角越大（电流越大），所表示的电阻值_，指针偏角越小，所表示的电阻值_，而且，刻度盘_（均匀/不均匀）。能否简要证明你的推测？生：偏角越大，所表示的电阻值越小，指针偏角越小，所表示的电阻值越大，而且，刻度盘不均匀。师：外电阻和电流是一一对应的关系，所以我们可以电流来表示外电阻，但是他们的关系不是正比例关系，所以表盘不是均匀的，当电路中电流越大，未知电阻Rx就越小，当电流最大时，外电阻为零，所以欧姆表的零刻度在最右端，也就是电流满偏处，当电流越小时，未知电阻Rx就越大，当电流为0时，未知电阻接近于，所以，电阻最大端，应当在左侧，欧姆表的刻度极值位置与其他电表的刻度极值位置恰恰相反。用欧姆表测电阻时，应注意：在指针指向表盘中间附近时，测量值比较准确。欧姆表刻度的特点：欧姆表的刻度不是均匀的，零刻度在刻度盘最右边，越往左刻度密度越大。4、欧姆表的读数051015203040501002005001K课件展示问题1:图示中各次的电阻分别为多少？问题2:实际使用的欧姆表具有多个量程可以选择，有10档、100档、1000档等，如果实验中选择的是100档，图示中各次的电阻分别为多少？问题3:实际使用中怎样确定欧姆表选择哪一档？怎样才能使测得电阻的阻值更精确？（1）分别用10档、100档、1000档测量阻值约为1750电阻，指针将指着何处？（2）若都有一段上述弧长的误差，误差各多少？探究结果：读数时要注意，在中值电阻附近读数比较准确。学生归纳探究结论：欧姆表的电路图、原理、刻度的方法和特点（二）多用电表探究二：1.绘图设计用一块表头改装成既能测电压、电流又能测电阻的多用表 1出示电流表、欧姆表、电压表的原理图 学生探究活动：要求学生组合成简单的多用电表，注意电源与表头的连接。各小组讨论后，将设计的电路图画出来，请一位代表在黑板上完成。2引导分析电路结构学生设计电路图通过分析，体会等效思想2.设计电路图如何扩大多用表量程学生探究活动：各小组讨论后，将设计的电路图画出来，请一位代表在黑板上完成。出示双量程多用电表电路图，引导学生分析各挡功能，比较量程大小课件展示说出上图中那些位置是电流挡、那些位置是电压挡、那些位置是欧姆挡？哪些位置的量程大？ （三）课堂总结、点评教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在导学稿上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。（四）实例探究欧姆表的使用【例1】某人用多用电表按正确步骤测量一电阻的阻值，当选择欧姆挡“1”挡测量时，指针指示位置如下图所示，则其电阻值是_。如果要用这只多用电表测量一个约200欧的电阻，为了使测量比较精确，选择开关应选的欧姆挡是_。改变挡位调整倍率后，要特别注意重新_。答案：12，“10挡”，调整欧姆零点【例2】调整欧姆零点后，用“10”挡测量一个电阻的阻值，发现表针偏转角度极小，那么正确的判断和做法是A这个电阻值很小B这个电阻值很大C为了把电阻值测得更准确些，应换用“1”挡，重新调整欧姆零点后测量。D为了把电阻值测得更准确些，应换用“100”挡，重新调整欧姆零点后测量。答案：BD欧姆表的测量原理【例3】如图所示为多用电表欧姆挡的原理示意图。其中，电流表的满偏电流为300A，内阻rg=100，调零电阻最大值R=50k，串联的定值电阻R0=50，电池电动势E=1.5V。用它测量电阻Rx，能准确测量的阻值范围是A3080 k B.38 k C. 300800 D.3080解析：用欧姆当测量电阻时，指针指在表盘中央附近时测量结果比较准确。当电流最大时，由，其中为欧姆表的内阻。得用它测量电阻Rx时，当指针指在表盘中央时得故能准确测量的阻值范围是5k附近。选项B正确。【课余作业】1、完善导学稿2、预习多用电表的原理和构造，并了解多用电表的使用方法和使用中的注意事项【板书设计】一、欧姆表1、例题2、电路图3、原理：4、欧姆表的表头刻度5、欧姆表的读数二、多用电表1、单量程多用电表电路图2、多量程多用电表电路图【课后反思】附：20162017学年度第一学期高二物理导学稿课型：新授主备人：张晶审核人：时间：16年11月19日 班级：姓名：第 二 章 恒 定 电 流第八节多用电表（第一课时）学习要求1知识与技能能利用闭合电路欧姆定律方法测量电阻的阻值。掌握欧姆表的原理，知道多用电表的原理。 2过程与方法通过对欧姆表原理的分析，提高学生综合应用知识解决问题的能力。通过探究、合作，培养学生的创造性思维，提高表达、交流能力。3情感态度与价值观培养学生热爱科学，探究物理的兴趣。培养学生合作、探究、勇于创新的精神。学习重点多用电表的使用及欧姆表的原理学习难点欧姆表的原理学习方法探究法、讨论法（教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。）学习过程【预习导引】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： 把表头改装成电压表的方法：把表头改装成电流表的原理： 把表头改装成电压表的原理：提出课后探究问题：你能设计出有两个（或更多）量程的电压表（或电流表）吗？若能，请画出电路图。【创设情景】问题：能否把电流表改装成直接测量电阻的欧姆表?【讨论与交流】探究一：讨论如何把表头改装成测电阻的欧姆表例1.如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5,电流表满偏电流Ig=10 mA,电流表电阻7.5,A、B为接线柱.(1)用导线把A、B直接连起来,此时应把可变电阻R1调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流(2)调到满偏后保持R1的值不变,在A、B间接一个150的电阻R2,电流表指针指着多少刻度的位置?(3)如果把任意电阻R接在A、B间,电流表读数I与R的值有什么关系?R1ABEr1、设计出改装的原理图2原理：3、欧姆表的表头刻度思考：以例一为例探究1.表头显示的一直是电路中的电流的大小，但改装后我们要从表头上读出的却是A、B间所接电阻的大小，若A、B间接一根电阻可以忽略的导线时，表头的指针指向哪里？此处所标电阻刻度值为多大？若A、B直接断开，表头的指针指向哪里？此处所标电阻刻度值为多大？2.若A、B间接入某一电阻Rx 时，欧姆表表头的指针恰好指向满偏刻度的14处，Rx 多大？若指针恰好指向满偏刻度的18处，Rx 多大？3.欧姆表的刻度盘上所标示的电阻刻度均匀吗？能否简要证明你的推测？数据：I/mA012345678910Rx/课件展示 我们发现，在刻度盘上，指针偏角越大（电流越大），所表示的电阻值_，指针偏角越小，所表示的电阻值_，而且，刻度盘_（均匀/不均匀）。能否简要证明你的推测？欧姆表的表头刻度特点：探究二：1.绘图设计用一块表头改装成既能测电压、电流又能测电阻的多用表2.设计电路图如何扩大多用表量程【建构新知】一、欧姆表1、 欧姆表的原理欧姆表是据_定律制成的测量电阻的仪表，可直接读出电阻值，比用伏安法测电阻方便。原理.如右图示：调零时.Ig=_测量时. I= _只要将对应Rx值的电流刻度改为阻值Rx,即为欧姆表。由于I与R的非线性关系，表盘上电流刻度是_的,其对应的电阻刻度却是_的电阻零刻度在电流满偏处。2、 注意：_笔接欧姆表内部电源负极，而_笔接内部电源的正极。二、多用电表1、 原理：多用电表由一只灵敏的直流电表（表头）与若干元件组成测量电路，每进行一种测量时只使用其中的一部分电路，其他部分不起作用。（1）直流电流挡直流电流挡的几个挡位实际是由同一表头_改装而成的几个量程不同的电流表。（2）直流电压挡：直流电压挡的几个挡位实际是由同一表头_改装而成的几个量程不同的电压表.（3）欧姆挡(欧姆表)【实例探究】欧姆表的使用【例1】某人用多用电表按正确步骤测量一电阻的阻值，当选择欧姆挡“1”挡测量时，指针指示位置如下图所示，则其电阻值是_。如果要用这只多用电表测量一个约200欧的电阻，为了使测量比较精确，选择开关应选的欧姆挡是_。改变挡位调整倍率后，要特别注意重新_。【例2】调整欧姆零点后，用“10”挡测量一个电阻的阻值，发现表针偏转角度极小，那么正确的判断和做法是A这个电阻值很小B这个电阻值很大C为了把电阻值测得更准确些，应换用“1”挡，重新调整欧姆零点后测量。D为了把电阻值测得更准确些，应换用“100”挡，重新调整欧姆零点后测量。欧姆表的测量原理【例3】如图所示为多用电表欧姆挡的原理示意图。其中，电流表的满偏电流为300A，内阻rg=100，调零电阻最大值R=50k，串联的定值电阻R0=50，电池电动势E=1.5V。用它测量电阻Rx，能准确测量的阻值范围是A3080 k B.38 k C. 300800 D.3080【回顾小结】【课余作业】1、完善导学稿2、预习多用电表的原理和构造，并了解多用电表的使用方法和使用中的注意事项【资料袋】数字万用表现在，数字式测量仪表已成为主流，已经取代模拟式仪表。与模拟式仪表相比，数字式仪表灵敏度高，精确度高，显示清晰，过载能力强，便于携带，使用更简单。下面以费思泰克FT368型数字万用表为例，简单介绍其具体参数意义，使用方法和注意事项。 基本特点：1、/5位真有效值万用表，最大显示数字: 49999； 2、工业级设计，国军标GJB品质 3、超宽频响范围高达200KHz，宽范围电容和电阻测量，功能更强大；4、0.025%的基本直流精确度，真有效值测量，数据更准确； 5、配备USB接口，数据传输更方便,与FaithtechView软件配合可实现趋势绘图功能，数据查看、实时观测、逻辑分析、单通道示波功能和谐波分析等功能6、具有交流电压、直流电压、交流电流、直流电流、电阻、电容、二极管、通断性、频率、温度、占空比、脉宽、相对值、dBV、dBmV、电导等测量功能； 7、FAST、MIN和MAX模式可以极速捕捉0.25毫秒的瞬时信号； 8、专利设计：手动或自动二极管筛选电压设定； (1)使用方法 a使用前，应认真阅读有关的使用说明书，熟悉刀盘、按钮、插孔的作用. b将刀盘拨离OFF位置即为开机。 c基本测量：根据需要拨到相应位置，交直流电压的测量：可直接显示混合信号的主流分量和交流分量，表笔插入相应的插孔。d其他功能的测量温度，二极管筛选，温度，频率，占空比，快速脉冲，dB，逻辑分析，示波，趋势绘图，谐波分析，通断性，电导，电容的测量均可以实现。(2).使用注意事项 a电流插孔是为了测量电流用的，不用的时候禁止使用本插孔，否则万用表将可能被烧毁。b万用表猫人量程是自动量程，如果想使用规定量程，请按量程选择键 c当插错插孔时，万用表有报警。使用趋势绘图，示波，逻辑分析 ，谐波分析等功能时，请查看量程选择和刀盘位置。 指针万用表与数字万用表的比较指针式与数字式万用表各有优缺点。指针万用表是一种平均值式仪表，它具有直观、形象的读数指示。(一般读数值与指针摆动角度密切相关,所以很直观)。数字万用表是瞬时取样式仪表。它采用0.3秒取一次样来显示测量结果，有时每次取样结果只是十分相近，并不完全相同，这对于读取结果就不如指针式方便。 指针式万用表一般内部没有放大器，所以内阻较小，比如MF-10型，直流电压灵敏度为100千欧/伏。MF-500型的直流电压灵敏度为20千欧/伏。数字式万用表由于内部采用了运放电路，内阻可以做得很大，往往在1M欧或更大。(即可以得到更高的灵敏度)。这使得对被测电路的影响可以更小，测量精度较高。指针式万用表由于内阻较小，且多采用分立元件构成分流分压电路。所以频率特性是不均匀的(相对数字式来说)，而指针式万用表的频率特性相对好一点。指针式万用表内部结构简单，所以成本较低，功能较少，维护简单，过流过压能力较强。数字式万用表内部采用了多种振荡，放大、分频保护等电路，所以功能较多。比如可以测量温度、频率(在一个较低的范围)、电容、电感，做信号发生器等等。数字式万用表由于内部结构多用集成电路所以过载能力较差，(不过现在有些已能自动换档，自动保护等，但使用较复杂)，损坏后一般也不易修复。数字式万用表输出电压较低(通常不超过1伏)。对于一些电压特性特殊的元件的测试不便(如可控硅、发光二极管等)。 指针式万用表输出电压较高，(有10.5伏、12伏等)。电流也大(如MF-500*1欧档最大有100毫安左右)可以方便的测试可控硅、发光二极管等。对于初学者应当使用指针式万用表，对于非初学者应当使用两种仪表。【课后反思】
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