高中物理电表的改装教学设计学情分析教材分析课后反思.docx
- 文档编号:4509968
- 上传时间:2022-12-01
- 格式:DOCX
- 页数:9
- 大小:65.54KB
高中物理电表的改装教学设计学情分析教材分析课后反思.docx
《高中物理电表的改装教学设计学情分析教材分析课后反思.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高中物理电表的改装教学设计学情分析教材分析课后反思.docx(9页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
高中物理电表的改装教学设计学情分析教材分析课后反思
《电表的改装》教学设计
4.串联电路和并联电路(第2课时)
教学目标:
Ⅰ.知识与技能
⑴了解小量程电流表的工作原理及基本参数。
⑵理解将小量程电流表改装成较大量程的电压表和电流表的方法,会计算分压电阻和分流电阻的阻值。
⑶在电路分析计算中能够正确看待电表,认识到电表内阻对电路的影响。
Ⅱ.过程与方法
通过参与电表量程扩大问题的探究过程,进一步熟悉串并联电路的基本特点,增强应用已学知识处理问题的能力。
Ⅲ.情感态度与价值观
通过对实际电表的讨论,培养学生具体问题具体分析的科学素养。
教学设想
电表改装是串并联电路知识的具体应用,本节内容可以加深学生对串联电路的电压分配关系、并联电路的电流的分配关系的理解。
同时,该内容也加深学生对电表内阻的认识,为后续电学实验误差的认识与分析扫清障碍。
另外,作为一个知识点,在高考中,也经常在电学实验中加以考察。
故,本节内容比较重要。
在本节内容的教学过程中,我想以引导学生从电压的分配问题入手理解电压表量程扩大的方法,从电流的分配问题入手引导学生理解电流表量程扩大的方法。
引入扩大倍数的概念,将分压电阻、分流电阻表达学生容易记忆的形式。
电表的刻度均匀与否及如何标记,也是一个很实际的问题,引导学生自己标注刻度。
针对电表内阻对实验误差的影响,在学习完电表量程扩大问题后,引导学生认识实际电表内阻的特点,很有必要。
教具
多媒体课件、演示用电流表、电压表
教学过程:
导入:
在电学实验中,我们经常要去测量电流和电压,这离不开测量工具——电流表和电压表。
在我们所接触过的学生电表中,都有两个量程,比如电压表通常有0~3V和0~15V两个量程,一个电压表为何有两个量程呢?
它的量程是如何改变的呢?
这节课我们就来探究电表量程的改变问题。
常用的电流表和电压表都是由一个共同的部件改装而成的,它叫做表头。
一、灵敏电流计(表头)
1.结构
原理:
指针的偏转角度θ与流过表头的电流I的大小成正比,即θ∝I。
因此,灵敏电流计的刻度盘是均匀的。
2.三个主要参数
①内阻Rg:
线圈有一定的电阻。
②满偏电流Ig:
电流表指针偏转到最大刻度时的电流
③满偏电压Ug:
电流表满偏时加在它两端的电压
三个参数满足欧姆定律:
即Ug=IgRg
【思考】:
此电流表能否作为电压表来测量电压呢?
若可以,请你试着来标记电压表的刻度盘。
(已知内阻Rg=100Ω)
【思考】:
用灵敏电流表来测电流或电压有什么局限性吗?
该如何改进呢?
由于满偏电流和满偏电压都很小,不能测量较大的电流和电压。
要想测量大电流和大电压就必须扩大量程。
那么如何来扩大电表的量程呢?
二、电表改装—扩大量程
Ⅰ.电压表
【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3V的电压表呢?
【引导学生分析】:
直接把3V电压加在表头两端显然是不行的,会烧毁电表。
表头只能承担一小部分电压,多余的电压必须分配给其他元件来承担,所以可以连接一个电阻。
电阻应当如何与表头连接呢?
这里是对电压进行分配,什么样的电路具有分压作用呢?
试着画出如图所示的电路图。
【思考1】电压表的量程为3V,怎么理解呢?
在电压表的两端加3V电压时,指针恰好偏向最大刻度,也就是说流过表头的电流达到了满偏电流Ig
【思考2】你能求出分压电阻的阻值吗?
提示:
以指针满偏的状态进行计算。
【思考3】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?
【思考4】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?
【思考5】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
【思考】:
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?
Ⅱ.电流表
【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?
【引导学生分析】:
直接让3A电流通过表头显然是不行的,会烧毁电表。
表头只能承担一小部分电流,多余的电流必须分配给其他元件来承担,所以可以连接一个电阻。
电阻应当如何与表头连接呢?
这里是对电流进行分配,什么样的电路具有分流作用呢?
试着画出如图所示的电路图。
【思考1】电流表的量程为0.6A,怎么理解呢?
当给电流表通过0.6A的电流时,指针恰好偏向最大刻度,也就是说流过表头的电流达到了满偏电流Ig
【思考2】你能求出分流电阻的阻值吗?
【思考3】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?
【思考4】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?
【思考5】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?
【练习】:
如图所示是有两个量程的电压表,当使用a,b两个端点时,量程为0~10V,当使用a,c两个端点时,量程为0~100V.已知电流表的内阻Rg为500Ω,满偏电流Ig为1mA,求电阻R1、R2的值。
【答案】:
R1=9.5×103Ω,
R2=9.0×104Ω
三、实际电表与理想电表
Ⅰ.理想电表
忽略电表内阻对电路的影响,认为理想电压表的内阻为无穷大,在电路中相当于断路;认为理想电流表的内阻为0,在电路中相当于一段导线。
Ⅱ.实际电表
实际的电压表内阻较大,但并非无穷大;实际电流表内阻很小,但并非为零。
在电路分析计算中,可以把实际电表看作一个“特殊的电阻”:
(1)电压表是一个可以读出自身两端电压的特殊电阻。
(2)电流表是一个可以读出流过自身电流的特殊电阻。
【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?
【答案】
(1)11V,22V
(2)9V,18V
四、小结及布置作业
学情分析
从学生已有的知识来看:
电表的改装建立在欧姆定律、串并联电路基础上,这两部分知识在初中都已初步学习,在前一节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。
从学生的认知特点来看:
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。
因此通过导学案问题设计的引导,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。
效果分析
本课能密切联系学生的学习生活实际,精心选取典型的的事例,结合学生已有的生活
经历和体验创设教学情境,设计符合学生实际的课堂活动,调动学生学习的积极性;设计
科学合理、有思维价值的问题,让学生在感悟、讨论、交流、辩论中深化自己的思想认识,形
成正确的价值观念,同时培养学生自主合作、分析探究问题的能力。
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,通过对电流表量程的改装、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的重点和难点。
所以对电表的改装,需让学生从根本上搞清楚原理和设计思想。
评测练习
1.以下关于电流表与电压表的说法中,正确的是
A.都是用电流表G与电阻并联改装而成的
B.都是用电流表G与电阻串联改装而成的
C.它们本身都有内阻,只是电流表的内阻一般很小,而电压表的内阻一般很大
D.电流表的内阻肯定比用来改装的表头G的内阻大,而电压表的内阻肯定比用来改装的表头G的内阻小
2.以下说法中,正确的是
A.采用伏安法测电阻时,只要仪器选得正确,可保证没有系统误差
B.用伏安法测电阻,不论是用电流表外接法,还是电流表内接法,都存在系统误差
C.用欧姆表测电阻,既准确又方便
D.伏安法测电阻,存在系统误差的原因是由于电流表的分压
3.如图所示,两个电阻的阻值均为100Ω,A、B两端的电压保持12V不变,现用一个内阻为1.45kΩ的电压表去测量某个电阻两端的电压,读数为
A.6VB.5.8V
C.5.2VD.6.8V
4.如图所示,电路中L1、L2、L3是三盏完全相同的白炽小灯泡,把它们串联后接在电压恒为6V的电源上,三个小灯泡都正常发光,后来三个小灯泡都不亮了,用电压表接ac两端时,示数是6V;接bd两端时,电压表示数为零.接ab两端时,示数也为零.导线连接良好,则灯丝烧断的小灯泡可能是
A.仅是L1B.仅是L2
C.L1和L2D.L2和L3
5、某同学设计了一个转向灯电路(如上图),其中L为指示灯,L1、L2分别为左、右转向灯,S为单刀双掷开关,E为电源.当S置于位置1时,以下判断正确的是
A.L的功率小于额定功率
B.L1亮,其功率等于额定功率
C.L2亮,其功率等于额定功率
D.含L支路的总功率较另一支路的大
6.经过精确校准的电压表V1和V2当分别用来测量某线路中电阻R两端a、b间的电压时,如图所示,读数依次为12.7V和12.3V,则
①a、b间的实际电压略大于12.7V
②a、b间的实际电压略小于12.3V
③电压表V1的内阻大于V2的内阻
④电压表V1的内阻小于V2的内阻
以上判断正确的是
A.①③B.②④
C.①④D.②③
7.有一个电压表的量程为3V,内阻为900Ω,由于没有电流表,需要将其改装成一个量程为0.6A的电流表,则应该_____联一个阻值为_____Ω的电阻,当用改装好的电流表去测某一电流时,指针的读数为1.2V,则对应的电流为_____A.
8.如图所示,R1与R2串联,它们两端的电压恒定,用同一个电压表分别测得R1和R2两端的电压为U1和U2,则U1∶U2=_____.(R1与R2为已知量)
9.有一未知电阻Rx,为了较准确地测出电阻值,先后用如图所示的甲、乙两种电路进行测试,利用甲电路测得的数据为2.7V、5.0mA,利用乙电路测得的数据为2.8V、4.0mA,那么该电阻测量值较准确的数值等于_____Ω,测量值与真实值的偏差情况是_____.
10.一只量程为15V的电压表,串联一个3kΩ的电阻后,再去测量实际电压为15V的路端电压时,电压表示数为12V,那么这只电压表的内阻是_____kΩ.用这串联着3kΩ电阻的电压表测量某段电路两端电压时,如果电压表的示数为4V,则这段电路的电压实际为_____V.
课后反思
有两种教学思路,一种认为,本节串并联电路的特点初中学过,推到部分不影响做题,因此,由同学们讨论就可以;而后面的电表的改装,由于有足够的提示,学生大多数解答正确,点拨即可。
如此处理,能剩下约10分钟时间,去处理习题,这样做,对基本知识的反馈效果姣好,但没有领会到知识的深意-逻辑和等效。
另一种呢,颇浪费时间,由同学们的代表起来交流推理过程,理清各个环节,对于学生对旧知识的轻视倾向有一定的纠正作用。
但没有时间处理习题。
两种方法对于不同的学生有不同的警示,应分别适应不同的学生。
即使第二种方案,由于预先对学生了解不足,有些过于从容,若是稍微紧缩,也是可以处理一部分习题的。
学情分析
教学目标:
Ⅰ.知识与技能
⑴了解小量程电流表的工作原理及基本参数。
⑵理解将小量程电流表改装成较大量程的电压表和电流表的方法,会计算分压电阻和分流电阻的阻值。
⑶在电路分析计算中能够正确看待电表,认识到电表内阻对电路的影响。
Ⅱ.过程与方法
通过参与电表量程扩大问题的探究过程,进一步熟悉串并联电路的基本特点,增强应用已学知识处理问题的能力。
Ⅲ.情感态度与价值观
通过对实际电表的讨论,培养学生具体问题具体分析的科学素养。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高中物理 电表 改装 教学 设计 情分 教材 分析 课后 反思