【高中】2017沪科版高中物理选修313

【关键字】高中

多用电表的使用

上海科学技术出版社

高二年级第一学期第九章电路

张婕

一、【教学目标】（宋体小四加粗）

1、知识与技能：

（1）知道多用电表的简单构造及各组件的作用。

（2）学会多用电表测量电阻的方法。

（3）能正确读出电阻的测量值。

（4）理解多用电表测电阻的原理。

2、过程与方法：

（1）通过本设计内容的学习，经历科学探究的一般过程。

（2）在自主实验活动中，运用观察、实验的方法，初步学会多用电表的使用方法。

3、情感、态度与价值观：

（1）通过演示和模仿实验，感悟一丝不苟的求真、求实的科学精神，激发科学探究的愿望。

（2）通过学习多用电表测电阻的原理，领略前人的聪明才智。

（3）通过自主活动过程，增强与他人合作交流的意识。

二、【教学重点与难点】

教学重点：学会使用多用电表。

教学难点：理解多用电表测电阻的原理。

三、【教学准备】

多媒体，实物投影仪，多用电表、干电池、电阻、电阻箱、电键、导线等

四、【教学过程】

1、教学流程图

2、流程图说明

（1）情景1：

设问1、什么仪器可以测量电压？什么仪器可以测量电流？

设问2、利用什么方法可以测量电阻？

设问3、有没有办法可以将三个测量仪器放在一起呢？

（2）活动1：

观察多用表的外部结构以及内部结构图

（3）分析原理

探究实验：探究电流表的电流与待测电阻阻值的关系。

（4）多用表测量电阻的原理：紧闭电路欧姆定律

（5）活动2：

用多用表测量电阻的阻值并演示

（6）巩固训练：课堂例题

C．多用电表的使用

——测电阻的基本原理

第一部分：

情景创设：在之前的课上，我们已经学习得了电路的基础知识。请根据学过的知识回答一下的问题。

提问1、用什么仪器可以测量电压？测电流呢？

学生回答：电压表、电流表

提问2、有什么方法可以测量电阻？

学生回答：多用表。

在劳技课上，大家已经学过用多用表测电阻的方法，那么有没有想过多用表为什么能够测量电阻呢？测量的原理是什么呢？

今天我们这节课重点来研究一下多用表测电阻的基本原理。

第二部分：

一、多用表的外部结构

请大家观察一下多用表的外部结构。

提问3、请同学说说看观察到什么？

同学回答：有一个大的旋钮和一个小的旋钮，上部有刻度，还有两个可以插表笔的插孔

请大家一起来看一下屏幕

多用表的外部有六个部分组成：

1、刻度盘：标有测电压、电流、电阻的刻度线

提问4、仔细看刻度盘从上数下来第1根刻度线，

是测量哪个物理量的刻度线？第2根呢？你怎么

看出来的？

学生回答：电阻，电压、电流，每根刻度线的右

侧都标有相应物理量的单位。

2、指针：停在最左侧刻度线处

我们之前已经用定位螺丝校准过了。

3、选择开关：选择测量物理量，测电阻时打到欧姆档，共五档，每当称为倍率

档。

4、调零旋钮：测量电阻时校准电阻零刻度

5、测试杆插孔

6、表笔：红表笔插正孔，黑表笔插负孔。

二、 多用表内部结构

打开多用表，其内部结构并不复杂，主要由3个部件组成：一节5号电池，灵敏电流计，可变电阻，串联在一起。

如图所示：虚线框内为其内部结构

现在我们一起来动手做一个多用表。

探究实验：自制多用表

器材：

1、一节一号电池

2、灵敏电流计：灵敏电流计与电流表相比，量程较小，测量的电流较小。

3、电阻箱：

将电阻箱放在投影仪上 提问

5、将此电阻箱接入电路，阻值为多少？改变阻值后，现在呢？

学生回答：4390欧，9999欧

提问6、请大家想想看，问什么我用电阻箱而不用滑动变阻器呢？

学生回答：电阻箱阻值大，可以到9999欧。

补充：使用电阻箱的优点1、阻值可读，2、电阻箱阻值大0~9999欧，3、灵敏电流计测量电流值小，阻值太小不行。

将这样三样仪器按多用表内部连接方式用导线串联电路，如下图所示电路图: （1） 这个变阻箱用R 0表示

（2） 展示这两个鳄鱼夹就相当于红、黑表

笔。

G

R 0

演示实验1：（教师演示）

1、两个鳄鱼夹直接接在一起。观察屏幕，灵敏电流计的刻度显示电流值，此时

多用表外部电阻为零。

2、再接一个变阻箱在两个鳄鱼夹间，观察屏幕，指针偏转，指在一根刻度线上。

3、改变变阻箱阻值，指针又偏转，指在另一根刻度线上。

4、再次改变电阻箱阻值……

多次改编后，我们可以发现，R x 电阻箱不同阻值对应灵敏电流计表盘上的不

同刻度，R x 阻值与电流表刻度有一一对应的关系，利用这一对应关系，将电流表

每根刻度对应的阻值记在刻度盘上，我们就可以得到一根电阻的刻度线了。

这样利用这一简单电路，我们就能将灵敏电流计改装成一个欧姆表测电阻了。

我们在使用任何一台测量仪器的时候都希望测量的范围越大越好，这个灵敏电流计测量的范围在0~30刻度之间，将电路还原后，现在指针指在10刻度线上，测量的范围较小。

30刻度线处呢？

演示实验2：（学生演示）

1、通过改变电阻箱R 0的阻值，指针偏转到了最大刻度30处

学生回答：0欧。

2、请学生在电流表的刻度盘上做一根电阻的刻度线，在线上表上0欧刻度。

3、接着，将电阻箱R x 接入红、黑表笔之间，将阻值打到1000欧、2000欧、3000

欧，依次类推，并依次标出相对应的刻度线。

4、请同学标出 刻度线。（将任一导线断开）

现在两位同学已经在灵敏电流计的刻度盘上标记了一根电阻的刻度线，这样，只要再找个盒子将这三个器材放入，露出表头和和红黑夹子，一个简易的欧姆表就做好了。

学生回答：两根刻度线相反，电阻刻度线不均匀。

律的知识来解释这一现象。

学生回答，教师整理：

根据闭合电路欧姆定律，流过灵敏电流计的电流0g x

E I r R R R =

+++ 其中0g r R R ++为多用表的内阻，用R Ω表示。

1、x R 不同，I 不同，所以电流和电阻有一一对应的关系。

2、x R 变大，I 变小；x R 变小，I 变大，所以电阻刻度和电流刻度相反。

3、根据数学知识，I 和x R 不是线性关系，所以，电流均匀变化时，电阻不均匀

变化，这就是电流刻度线均匀，电阻刻度线不均匀的原因。

大家仔细观察一下多用表刻度盘上的刻度线，可以看到，电流和电阻的刻度线是符合这两个特征的。

由此可知，多用表测电阻的基本原理就是闭合电路欧姆定律。

三、 多用表测电阻的基本原理：闭合电路欧姆定律

学生实验：用多用表测量电阻

请大家根据劳技课学过的测量知识动手测量一下电阻的阻值。

请一名同学上台演示操作过程，指出其操作上的错误。

总结：1、选择倍率档100?

2、两表笔短接，用调零旋钮调零

3、阻值=读数?倍率

学生回答：可变电阻0R

测量时发现指针偏转角很小，应该怎样处理？

学生回答：重选倍率档。

学生回答：偏转角小，说明待测电阻阻值较大，应改大倍率档。

教师提示：重选倍率档后，一定要重新调零。

总结：今天我们这节课认识了多用电表的外部和内部结构，重点研究了多用表测电阻的基本原理，知道多用表是根据闭合电路欧姆定律来测量电阻，并练习使用多用表测量了一个电阻的阻值。

请大家完成接下来的练习来巩固课堂内容。

四、巩固练习。

例题1、某欧姆表所用表头（电流表）的满偏电流为0.5mA，电池的电动势为1.5V，则表盘中央的刻度值为______欧。在测量电阻时，若指针偏角是满偏角度的1/3，则被测电阻值为______欧。

答案：3000,6000

ΩΩ

五、回家作业：多用电表的使用（一）练习卷

Ⅱ：教案设计说明

本设计的内容是：使用多用电表测量电阻，多用电表测电阻的原理。

本设计的基本思路是：以物理实验室常用的学生电流表为基础，教师通过的演示和学生的模仿等一系列教学活动，使学生初步学会多用电表的使用方法。以学生已学习过有关直流电路的基本知识，教师通过的引导和学生的探究等一系列教学活动，使学生初步理解多用电表测电阻的原理。

本设计要突出的重点是：是要求学生学会使用多用电表。方法是：教师通过的演示和学生的模仿等一系列教学活动，使学生初步学会多用电表的使用方法。

本设计要突破的难点是：理解多用电表测电阻的原理。方法是：通过教师的引导和学生的探究等一系列教学活动，使学生初步理解多用电表测电阻的原理。完成本设计的内容约需1课时。

Ⅲ：教学反思

在学习本节课之前，学生已学习过有关直流电路的基本知识，并已经基本掌握了物理实验室常用的学生电流表和电压表的使用方法，在劳技课上已经接触过多用表，这些都是学习本设计内容所必需的。

这节课在老教材体系中强调的是多用表的使用，对操作的要求很高，对于测量的原理不作要求，新教材与老教材相比，增加了对与测量原理的理解的内容，将多用电表的使用这节课从老教材时期的实验课，转变为在实验的基础上与本章节核心知识点——闭合电路欧姆定律联系的一堂理论联系实际的课，契合二期课改的精神，体现了物理学科的特点。

本设计的内容是：使用多用电表测量电阻，多用电表测电阻的原理。

本设计的基本思路是：以物理实验室常用的学生电流表为基础，教师通过的演示和学生的模仿等一系列教学活动，使学生初步学会多用电表的使用方法。以学生已学习过有关直流电路的基本知识，教师通过的引导和学生的探究等一系列教学活动，使学生初步理解多用电表测电阻的原理。

本设计要突出的重点是：是要求学生理解多用电表测电阻的原理和方法。方法是：教师通过的演示和学生的模仿等一系列教学活动，使学生初步学会多用电表的使用方法。

本设计要突破的难点是：理解多用电表测电阻的原理。方法是：通过教师的引导和学生的探究等一系列教学活动，使学生初步理解多用电表测电阻的原理。

在教学设计时，在新课导入时处理为问题情景设置，由三个简单的问题，“什么仪器可以测量电流、电压、电阻三个物理量”，将学生从之前理论知识的学习引导入实践领域，启发学生回忆劳技课上用多用电表测电阻的实践后，用一个问题，“为什么多用电表能够测出电阻”，激起学生的学习兴趣，从而点出本堂的课的教学重点是探究多用表测电阻的基本原理。从教学效果来看，这四个问题用时不过短短的两、三分钟，确实将学生引入了学习的环境，三个简单的问题全体学生都能回答，但是第四个问题提出后可以发现，基本上没有学生在使用过多用表后有思索过测量的原理，可见，现在教育体制下的学生，习惯的是被动的学习，很少会主动的思考，提出问题，这不得不说是一个遗憾，是值得我们在今后的教学中引起关注的一个问题。

本堂课的教学过程，基于物理学科的特点，我采用的是最基本的观察现象，用理论解释现象的教学过程，这是我们物理学科的基本功。

在用问题引导到新课后，第一步让学生做的就是观察多用表的外部结构，要求学生观察仔细，在学生观察的基础上，做出正确说明。

第二步转到多用表的内部结构，将学生引入到本堂课的重点内容，关于如何展开，经过思考后，我做了一个创新，本节课书本上对原理的阐述，采取的是剖析的方法，在说明了电表的内部结构后，通过理论推导，填写量化的表格，配以必要的说明，来讲解所用表测电阻的原理，这是比较传统的教学方法，但理论基础不是很扎实的同学在理解时不容易理解准确，所以，我设计了一个实验，在说明多用表内部结构的基础上，用三个实验仪器自己动手做一个多用表，在做的过程中，引导学生通过观察、引出现象、理论解释，一步一步深入理解，在表做好的同时，在有了直观感受的基础上，充分理解本堂课的重点和难点。从课后的作业反馈来看，学生的理解都比较深刻，对于原理都能够正确的理解和掌握，并能做出简单的应用。这一教学过程在设计时遇到了不少的问题，原本是设计成学生探究实验，让每个学生都自己动手制作多用表，但课前准备时发现在改装灵敏电流计的过程中，最初采用的是滑动变阻器，发现即使只使用一节电池，再串联上1500欧的保护电阻，电流都远远超出电流计的量程，实验无法进行，经过反复实验，最终决定使用电阻箱效果最好，但这样的话实验室没有足够的电阻箱，所以用一套来做演示，不过在课上，我设计了在仪器展示环节，先说明灵敏电流计

与电流表的最大区别在于它量程小，只能测很小的电流，然后展示电阻箱，特意选择9999欧阻值让学生读数，做好这两个铺垫后，让学生思考我选择电阻箱而不用滑动变阻器的原因，学生说出了一是电阻箱阻值可读，二是电阻箱灵敏，但是就是没有想到要和电流计联系，说明一是铺垫的还不够到位，二是以前课堂上类似的提问不多，多是解题、复习类的问题，不过在我提示后，同学大多都能领会。这一过程能让学生体会到科学研究的实验态度。在实验现象上，原本是采用书本上的量化表格，但这样现象不是很直观，后来设计成直接在灵敏电流计的刻度盘上利用电阻电流一一对应的关系，将电流计的刻度线改成电阻的刻度线，这样既直观，现象明显又与多用表实际改装相对应，在改好的刻度盘上，学生成功的观察到了电流、电阻刻度线的两大区别，相反和电阻刻度不均匀，说明改装是成功的，有了现象后再引导学生利用已经学过的知识来解释这一现象，大部分学生都能用闭合电路欧姆定律做出正确的解释，能够正确解释现象，就能准确理解多用表测电阻的原理。

最后由学生实际动手操作用多用表测量电阻的实验，并指出同学操作不规范的地方那个，实际操作作为第二课时的内容未作重点展开。

在设计这堂课的过程中，得到组内很多老师的支持和指点，帮助我把整堂课做了“瘦身”，剪掉了很多对突出重点没有很大帮助的内容，例如原本我还设计了测量误差分析的环节，但这对学生的要求很高，而且占用时间太多。在课后讨论中，也发现了不少的问题，有些是设计欠缺，例如，在结束部分，我应该留出时间给学生巩固一下原理，配合例题，当堂测试教学效果，完全可以把测量放在第二课时来解决。

通过这堂课的教学和反思，我获益颇多，注意到了很多平时忽略的教学细节，在今后的教学中我会注意做出改进。

（指导者：刘启煌）

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