普通高中课程标准实验教科书 物理 选修3-1第二章第8节

《多用电表的原理》 教学设计方案  

一、课题：多用电表的原理                     

二、课时：1课时

三、教材分析：

本节从实用角度（改装多用表）深化对电路结构和闭合电路的欧姆定律的理解和应用。是本章的重点和难点，也是实验考察的重点。

   教材的编排思路很清晰，利用体验式教学方式，先从闭合电路出发，让学生体会闭合电路中电流和待测电阻的关系，引导学生改装欧姆表，再把电流表、电压表和欧姆表组合在一起构成多用电表。课后习题意在进一步巩固学生对电表的原理及使用的认识。

四、教学目标

（一）知识与技能

1．通过小组探究，设计欧姆表电路，理解欧姆表测量电阻的原理；

2．知道欧姆表的组成部分，通过探究设计表盘，归纳欧姆表的表盘刻度特点；

3．了解多用电表的基本构造，知道多用电表的测量功能。

（二）过程与方法

1. 经历探究─体验─归纳─交流的学习过程，知道欧姆表的构造及表盘特点，理解欧姆表测量电阻的原理；

2. 通过“三表合一”的组合过程和“一分为三”的认知过程体会集合归纳思想方法。

（三）情感、态度与价值观

1.通过小组合作讨论，培养学生团队精神，提高学习效率；

2.通过学习电表的改装组合，感受用理论指导实践的价值，增强学以致用的意识。

五、教学重难点

重点：欧姆表的测量原理

难点：欧姆表的中值电阻及倍率的理解

六、教学策略

1.用实物投影方式，让学生感受理论与实际的紧密联系，激发学生兴趣和成就感；

2.紧扣教学目标，贴近学生最近发展区，设计有价值的问题；

3.通过小组合作探究、展示，突出教学重点突破教学难点。

七 教学过程

模块一 
重温电流（压）的测量

问题1：怎样把表头G（已知满偏电流I_g和内阻R_g）改装成电压表和电流表？（请你画出电路）图

学生活动：画出电路图，若你能画出双量程电表更棒！

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 






（1）直流电流表

直流电流表是由一个表头并联电阻R构成：

（2）直流电压表

直流电压表是由一个表头串联电阻R构成：.

师生活动：展示电压表实物电路图，对比学生所画电路图，激发学生成就感。

模块二 
探究电阻的测量

问题2：能否用该表头G（已知满偏电流I_g和内阻R_g）做成一个直接测量电阻的电表呢？

（请你设计电路并说明测量原理）

学生活动：分组讨论（画出电路图，并说明测量原理）

测量电路：把电池、表头G和变阻器串联，如图。

电池的电动势是E、内阻为r ，表头G是内阻为R_g、满偏电流为I_g的电流表，R是调零电阻。（r+R_g+R）统称欧姆表内阻R_内。

测量原理：闭合电路欧姆定律

（1）调零：   

                     

（2）测量：  

当两表笔间接入电阻R_x时，通过电流表的电流

，所以

。

问题3：欧姆表的表头电流与表盘刻度的对应关系是怎样的呢？

如图所示，表头满偏电流I_g＝10.0mA，R_g＝100Ω，电动势E＝1.5V,内阻不计，表盘刻有刻度线如图。

1）将两表笔短接，指针满偏时滑动变阻器R₀的阻值是多少？欧姆表内阻R_内是多少？

2）滑动变阻器R₀的阻值不变，指针半偏时所测电阻是多少？

3) 当指针分别指向满偏刻度的1/4和3/4时，所测电阻电阻分别是多少？

4）请你为此表设计一个刻度盘！

 
 
 
 
 
 


 
 
 
 
 
 


 
 
 
 
 
 

指针偏角	指针指向   满偏刻度处	指针指向   满偏刻度的1/2	指针指向   满偏刻度的1/4	指针指向   满偏刻度的3/4	两表笔开路   （不接电阻）
电流I（mA ）	10.0	5.0	2.5	7.5	0
所测电阻R(Ω)	0	150	450	50

学生活动：(分组讨论、计算，在刻度盘上标明电流值和对应电阻值，展示刻度盘)。

表笔短接满偏时： 

，R_内=150Ω，R₀=50Ω，R_内=150Ω；       半偏时：

，R_中=R_内=150Ω

当指针分别指向满偏刻度的1/4和3/4时:

， R_x1 =450Ω; 

, R_x2 =50Ω. 

表笔开路时：I=0，R=

问题4：欧姆表刻度盘有什么特点？

学生总结：

1）零刻度在右边，左边为

；由

可知，欧姆表的刻度非均匀！

2）中值电阻等于欧姆表内阻。

教师强调：因为欧姆表刻度非均匀，只有在中值电阻附近测量时误差比较小，指针偏角过小或过大都不好！

问题5：用上表测量一阻值为1500Ω的电阻，你认为合适吗？如果不合适，你有什么改进办法呢？

不合适，所测电阻远大于中值电阻，指针偏角过小，测量误差很大！

当测量一阻值为1500Ω的电阻时，调节调零电阻R，使指针半偏，此时欧姆表内阻R_中=1500Ω，由

可知，可以减小表头满偏电流或增大电池电动势。

中值电阻扩大到10倍，就是把欧姆表的倍率扩大到10倍！改变倍率的实质就是改变欧姆表的内阻！

教师小结：1、

；2、欧姆表刻度非均匀； 3、扩大倍率方法：欧姆表内阻

，增大电动势E或减小满偏电流I_g 。

模块三 
多用电表的构想

问题6：电流表、电压表和欧姆表都是由表头改装而成，能否让他们共用一个表头组合成多用电表呢？

学生活动：讨论，画出电路图，展示交流，说明开关接1、2、3时的功能。

 

（(动态演示）观察三个电表特点，都由表头改装而成，相同部分（表头）共用，不同部分并联专用，用选择开关控制并联电路就成为“三表合一”的为多用电表！

模块四 
实际多用电表的认知

1、如图是一个实用的多量程多用电表简化电路，电流、电压和电阻的测量都各有两个量程(或倍率)不同的档位。

1）当选择开关S旋到档位1、2时，测量的是什么？哪一个档位量程大？

2）当选择开关S旋到档位5、6时，测量的是什么？哪一个档位量程大？

3）图中的电源 E的电动势为1.5 V，当把转换开关S旋到位置3，在AB之间接150Ω电阻时，指针刚好半偏，此时欧姆表的内阻多大？若表盘中央刻度为“15”，此时的倍率是多少？

析：R_内=R_中=150Ω；；“×10”

4）当选择开关S旋到档位4时，电阻档的倍率为“×100”，此时欧姆表的中值电阻多大？欧姆表的内阻多大？

析：R_中=15×100=1500Ω; R_内= R_中=1500Ω.

   2、数字多用表的使用体验

  请课堂表现最积极的同学使用数字多用表测量人体电阻！

八、课堂小结 

九、板书设计