備課人
學(xué)科
物理
課題
電表的改裝與讀數(shù)
教學(xué)內(nèi)容分析
上一節(jié)的教學(xué)是在初中電學(xué)知識、前兩章的電場知識的基礎(chǔ)上對串聯(lián)電路、并聯(lián)電路的電流、電壓和電阻規(guī)律進(jìn)行分析、解釋。本節(jié)則在此基礎(chǔ)上，要引導(dǎo)學(xué)生練習(xí)靈活使用這些規(guī)律，對已有的小量程電表進(jìn)行擴(kuò)容改裝。這既是承接前面內(nèi)容，從理論到實(shí)際的運(yùn)用知識點(diǎn)，也是在培養(yǎng)學(xué)生的電路分析能力，為下一章的學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備。
學(xué)情分析
學(xué)生通過前面的學(xué)習(xí)，已對串、并聯(lián)規(guī)律有了一定程度的了解，但在具體應(yīng)用上仍存在理解程度、掌握熟練度等方面的問題。在本節(jié)的教學(xué)中，學(xué)生將從對靈敏電流計(jì)的認(rèn)知入手，練習(xí)分析改裝電表的方法，借此提升對前面知識的掌握水平。
教學(xué)目標(biāo)
通過建立簡化模型，應(yīng)用串、并聯(lián)電路規(guī)律分析電流表及電壓表的改裝原理，理解理想電表是一種科學(xué)抽象的產(chǎn)物，進(jìn)一步體會(huì)理想化模型的思想方法。
教學(xué)
重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)：
電流表、電壓表的改裝原理。
教學(xué)難點(diǎn)：
電流表、電壓表的改裝原理。
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
新課導(dǎo)入
【展示】靈敏電流計(jì)的圖片。
【提問】靈敏電流計(jì)的表頭有什么特點(diǎn)？它同我們常用的安培表、伏特表有沒有關(guān)系呢？
觀察圖片，了解靈敏電流計(jì)的作用。
觀察并思考：
指針在表盤中央，量程很小。
通過介紹靈敏電流計(jì)，引出新的問題，引發(fā)學(xué)生的思考。
環(huán)節(jié)一
小量程的
電流表
（表頭G）
【展示】靈敏電流計(jì)表頭的結(jié)構(gòu)圖。

【提問】靈敏電流計(jì)表頭的核心部件有什么？
【提問】靈敏電流計(jì)表頭的工作原理是什么？
【講述】指針的偏角θ與通過電流表的電流I成正比。
【提問】靈敏電流計(jì)表頭的作用是什么？
【講述】電路圖符號：
【講述】三個(gè)主要參數(shù)：
表頭內(nèi)阻Rg：電流計(jì)內(nèi)阻Rg
滿偏電流Ig：指針偏轉(zhuǎn)到最大值時(shí)的電流Ig
滿偏電壓Ug：電流表通過滿偏電流時(shí)加在它兩端的電壓Ug
【提問】這三個(gè)參數(shù)之間有何關(guān)系？
【提問】一般靈敏電流表（表頭）能夠測量的電流是微安級或毫安級，表頭內(nèi)阻在幾十到幾百歐姆之間，滿偏電壓也為微伏或毫伏級。用表頭直接測量較大電壓或電流，會(huì)把表頭燒壞，因此必須進(jìn)行改裝。怎樣改裝？
【提問】怎樣改裝成大量程電壓表？
串聯(lián)的電阻叫分壓電阻。
【提問】怎樣改裝成大量程電流表？
并的電阻叫分流電阻。
觀察圖片。
根據(jù)圖片作答：
永久磁鐵和可轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈。
思考并回答：
通電后，線圈在磁場力的作用下帶動(dòng)指針偏轉(zhuǎn)。
結(jié)合前面對靈敏電流計(jì)的介紹回答：
測量微小電流和電壓。
觀察靈敏電流計(jì)的電路圖符號。
理解。
思考并回答：Ug＝IgRg
思考。
思考并回答：
利用串聯(lián)分壓原理，給表頭串聯(lián)一個(gè)電阻，可以改裝為大量程電壓表。
思考并回答：
利用并聯(lián)分流原理，給表頭并聯(lián)一個(gè)電阻，可以改裝為大量程電流表。
介紹靈敏電流計(jì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、參數(shù)和特點(diǎn)，為以其為表頭進(jìn)行分析、改裝做準(zhǔn)備。
點(diǎn)明改裝電表的原因。
提出問題，并在應(yīng)用串并聯(lián)電路基本規(guī)律進(jìn)行簡單分析的基礎(chǔ)上得出初步的結(jié)論。
環(huán)節(jié)二
改裝成
電壓表
【提問】有一個(gè)表頭的內(nèi)阻Rg＝30Ω，滿偏電流Ig＝1mA。怎樣才能把它改裝成量程為0～3V的電壓表呢？
【提問】當(dāng)被測電壓是3V時(shí)，表頭兩端最多加多大電壓？
【提問】其余電壓去了哪里？
【提問】串聯(lián)的電阻上需要分擔(dān)多少電壓？需要多大的電阻分壓？
【提問】改裝后的電壓表內(nèi)阻Rv是多大？
【提問】改裝后的表盤需要做怎樣的改變？
【提問】若要將電流表G改裝成一個(gè)量程為Ug的n倍的電壓表V，需要串聯(lián)多大阻值的電阻？
思考。
思考并回答：
Ug＝IgRg＝0.03V
思考并回答：
其余電壓加在分壓電阻兩端。
UR＝U－Ug＝2.97V
思考并回答：
Rv＝Rg＋R＝3.0×103Ω
思考并回答：
∵U＝Ig(Rg+R)∝Ig
∴在電流計(jì)原刻度的基礎(chǔ)上乘以（Rg+R）
（量程和精確度）滿刻度處標(biāo)改裝后的量程，然后根據(jù)小格數(shù)按比例等分。
思考并回答：
R＝U?IgRgIg＝UIg?Rg＝(UUg?1)Rg
∴R＝(n?1)Rg
將問題提得更加具體，引導(dǎo)學(xué)生做更具體的分析。
從實(shí)例出發(fā)，把改裝電壓表的問題具體化為一道有具體數(shù)值的習(xí)題，便于學(xué)生分析、思考和理解，并得出最終的結(jié)論。
在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生對表盤的改變進(jìn)行分析，使學(xué)生對電表的量程、分度值等概念有更深的認(rèn)知。
從對具體數(shù)據(jù)的分析上升到理論分析，得出結(jié)論。
環(huán)節(jié)三
改裝成
電流表
【提問】有一個(gè)電流表G，內(nèi)阻Rg＝30Ω，滿偏電流Ig＝1mA。要把它改裝為量程為0～0.6A的電流表，要并聯(lián)多大的電阻？
【提問】當(dāng)被測電流是0.6A時(shí)，流過表頭的電流最大為多大？
【提問】并聯(lián)的電阻上需要分擔(dān)多少電流？
【提問】需要多大的分流電阻？
【提問】改裝后的安培表內(nèi)阻RA是多大？
【提問】改裝后的表盤需要做怎樣的改變？
【提問】若將電流表G改裝成一個(gè)量程為Ig的n倍的電流表A，需要并聯(lián)多大阻值的電阻？
【提問】完成以下改裝電表的對比表格。
思考。
思考并回答：
1mA
思考并回答：
IR＝I－Ig＝(0.6－0.001)A＝0.599A
思考并回答：
IR＝I－Ig＝(0.6－0.001)A＝0.599A
思考并回答：
RA=Rg?RRg+R≈0.050Ω
思考并改錯(cuò)：
∵I=(1+RgR)Ig∝Ig
∴在電流計(jì)原刻度的基礎(chǔ)上乘以（1+RgR）
（量程和精確度）滿刻度處標(biāo)改裝后的量程，然后根據(jù)小格數(shù)按比例等分。
思考并回答：
∵IgRg=(I?Ig)R
∴R并=Rgn?1
總結(jié)并完成表格。
同樣將對電流表的改裝轉(zhuǎn)化為一道具體的習(xí)題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析。
在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生對表盤的改變進(jìn)行分析，使學(xué)生對電表的量程、分度值等概念有更深的認(rèn)知。
從對具體數(shù)據(jù)的分析上升到理論分析，得出結(jié)論。
環(huán)節(jié)四
電表的校對
與讀數(shù)
【提問】怎樣校對改裝的電表？
【講述】校對電表的電路圖如下。
改變變阻器R的滑片位置，使V 的示數(shù)分別為0.5V、1.0V、1.5V、2.0V……核對改裝電壓表的示數(shù)是否正確，若改裝的電壓表滿刻度3V時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)電壓表V的讀數(shù)為3.1V，則百分誤差
【提問】電表在讀數(shù)時(shí)有哪些注意事項(xiàng)？
【講述】估讀的方法：
①量程為3V和3A的電壓表和電流表，其最小分度為0.1V和0.1A，讀數(shù)要估讀到最小分度的十分之一。因此最后讀數(shù)如果以V(A)為單位，小數(shù)點(diǎn)后面有兩位，尾數(shù)可能為0、1、2、3……
②量程為0.6A的電流表，其最小分度為0.02A，讀數(shù)要估讀到最小分度的二分之一。因此最后讀數(shù)如果以A為單位，小數(shù)點(diǎn)后面有兩位，尾數(shù)可能為0、1、2、3……
③量程為15V的電壓表，其最小分度為0.5V，讀數(shù)要估讀到最小分度的五分之一。因此最后讀數(shù)如果以V為單位，小數(shù)點(diǎn)后面只有一位，尾數(shù)可能為0、1、2、3……
即讀數(shù)原則：按照“1、2、5分度”進(jìn)行估讀。
【例】讀數(shù)練習(xí)。
【隨堂練習(xí)】
思考并回答：
與標(biāo)準(zhǔn)電表的讀數(shù)進(jìn)行對比分析。
思考、理解。
思考并回答：
讀數(shù)時(shí)應(yīng)使視線垂直于刻度表面，并要估讀。
思考并理解不同量程電表的估讀方法。
讀數(shù)：
0~3V：1.89V
0~15V：9.5V
0~0.6A：0.17A
0~3A：0.85A
練習(xí)鞏固本節(jié)知識點(diǎn)。
在對改裝方法進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，提出校對的問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行進(jìn)一步思考。
在以往學(xué)習(xí)電表讀數(shù)方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步的要求，針對不同量程、分度值的電表提出具體的要求。
課堂總結(jié)
一、改裝成電壓表：R＝(n?1)Rg
二、改裝成電流表：R并=Rgn?1
三、電表的讀數(shù)：
板書設(shè)計(jì)
§11.4－2電表的改裝
1、靈敏電流計(jì)：Ug＝IgRg
2、改裝為電壓表：
①電路：
②分壓電阻：R＝(n?1)Rg
3、改裝為電流表：
①電路：
②分壓電阻：R并=Rgn?1
4、校對：
5、讀數(shù)：
1分度：估讀到下一位
2分度：估讀到本位
5分度：估讀到本位
作業(yè)設(shè)計(jì)
1、梳理本節(jié)知識點(diǎn)。
2、教材P71“練習(xí)與應(yīng)用”第4、5題。
教學(xué)反思與評價(jià)

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