本堂课力求通过学生的探究活动总结欧姆表的使用方法,让学生体验探索自然规律的喜悦,乐于探究自然科学的奥秘。本节课通过课前预习、小组课前讨论,课上动手活动,课后自我反馈的学习过程进行。
一、教学思路的设计
本节课学习多用电表的功能、用途,学会用多用表测量电压、电流,重点学会测量电阻的方法、注意事项等。课前通过多媒体布置一些问题:例如多用表的功能,表盘特点等,学生以小组为单位利用网络资源去查找,这样使学生在头脑中对多用表有一个粗略的印象,带着问题听课。课中通过演示实验探究多用表的原理和制作过程,通过学生分组实验的方式探究测量电阻的方法和注意事项。突出重点的策略和方法;全过程中以学生实验为主,让学生体验测量的方法,同时突出重点。
突破难点的策略和方法:通过演示,当电路的电流分别为Ig、3Ig/4、Ig/2、Ig/4时对应的电阻探究欧姆表的制作过程,并将测量的结果刻画在表盘上,引导学生观察电阻与指针的偏转角度不是线性关系,欧姆表的表盘刻度不均匀的道理。
本设计的亮点:以学生动手实验为主,教师引领点拨为辅的自主学习。
学生分组实验器材:测量电压、电流的器材即多用表、小灯泡、干电池共25组、导线若干。
测量电阻:1号(10Ω)、2号(10KΩ)、3号(5Ω)各25组。
判断导线、灯泡的好坏:若干断路的导线、若干断路的小灯泡。
网络平台、多用表的课件。
二、教学目标
(一)知识与技能
1、了解多用电表的性能,知道多用电表的`原理。
2、掌握电阻档(欧姆表)的原理,即利用闭合电路欧姆定律方法测量电阻的阻值。
3、学会应用多用电表测量电压、电流和电阻。
(二)过程与方法
1、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。
2、通过应用多用电表测量电阻和电压,培养学生的动手实践能力。
(三)情感、态度与价值观
运用多用电表进行一定的探究活动,提高学生应用物理知识解决实际问题的能力。
三、教学流程
1、多用表作为电流表、电压表的使用
检查课前预习情况,学会多用表的读数方法。
设问1:多用表的用途有哪些?外部构造分为哪几部分?
①注意红黑表笔的位置:相当于正负接线柱;
②测电阻和测I、U时的刻度线观察;
③选择开关的转化功能、量程;
④不使用时放在off档或交流电压最高档。
设问2:请观察图中多用表分别在测量什么?
利用多媒体视频分别展示测电阻、电流、电压,让学生读出电流、电压值,直观感受。
多用表作为电压、电流表使用时的注意事项:作为电压表并联到待测电路中、作为电流表串联到待测电路中,使用时电流I从正接线柱流入电表,负接线柱流出(红正黑负)。
2、探究欧姆表的结构、原理、使用方法
(1)探究欧姆表的结构与原理:
问题1:欧姆表的刻度盘有何特点?
问题2:指针在哪一部分时读得的数据比较准确?怎样读数?
问题3:欧姆表是根据什么原理制成的?请画出电路图。
问题4:为什么欧姆表的刻度盘上右侧读数为零?左侧读数为无穷大?
问题5:为什么欧姆表的刻度盘的刻度不均匀?I与Rx不成正比。
(2)探究欧姆表的制作过程:
活动1:视频演示实验(直观了解刻度不均匀)
①演示欧姆表内部模拟电路:由电源、灵敏电流计、调零电阻组成的串联电路。
②当电路的电流分别为Ig、3Ig/4、Ig/2、Ig/4时,测量对应的电阻阻值(电阻箱直接读出)。
设问3:通过观测的数据分析电阻值与指针的偏转角度大小是什么关系?
(渗透:“∞”是指针的初始位置,从“∞”偏转角度越大时,电阻越小;0—500、500—1500、1500—4500分别对应了1/4刻度范围,不是线性关系。)
通过这个演示实验验证了欧姆表的刻度不均匀;
设问4:欧姆表内部是灵敏电流计,为何能测量电阻值?
简要介绍制作原理:据闭合电路欧姆定律可知I与Rx一一对应,在与I对应的地方标上相应的电阻值就是制作的方法。
(3)探究测量方法:
活动2:换档调零:
步骤:①选择“×1”倍率,测量1号电阻的阻值,指导学生读数;②换“×10”倍率,重新测量1号电阻的阻值,对比上述测量结果,你发现了什么?③将两表笔短接,观察现象?④调零后重新测量,将读数记录在表格里。
设问5:通过上述探究,提醒你在测量电阻时要注意什么?测量同一电阻时,倍率的大小和指针偏转角度的大小存在什么关系?
活动3:根据指针偏转角度的大小探究如何选择倍度的问题。
步骤:①选择“×1”倍率,测量2号电阻的阻值,你观察到什么现象?为什么?要完成对电阻的测量,怎么办?(提示:换档调零)②选择倍率“×10”档,测量3号电阻,你观察到什么现象?为什么?要完成对电阻的测量,怎么办?
(大小互换:偏角小换大量程,偏角大换小量程。)
活动4:①课前同学希望测量人体的电阻,我们试着测量;②技能练习:测量小灯泡的电阻,记录在表格上,并根据灯泡上的额定电压和额定电流计算出灯泡工作时的电阻,与测量的结果比较,有何不同?为什么?
(4)小结用欧姆表测量电阻的步骤:
自主活动:
活动5:运用欧姆表判断导线、灯光的好环:(将两位学生动员全班的力量,用欧姆表检测导线和小灯泡的好坏。回答什么情景下导线、灯泡是好的?什么情景下导线、灯泡是坏的?)
自主活动参考:家庭中电路故障的排查?
课后反馈:(多媒体的谈论区)
1、请根据某同学利用欧姆表测量电阻的实验步骤,判断是否正确(步骤略);
2、欧姆表的读数;
3、利用欧姆表进行电路故障判断。
四、课后反思
本堂课的教学中设计了四个主要环节。
环节一:通过多媒体提出设问,例如多用表的功能、表盘特点等,学生以小组形式讨论;
环节二:实验探究,借景释疑。通过实验探究欧姆表的原理和制作过程,通过分组实验探究欧姆表的使用方法和注意事项,解决学生课前提出的问题;
环节三:总结归纳,反馈深化。通过探究活动总结欧姆表的使用方法;
环节四:实验运用,解决问题。学生通过实验领会如运用欧姆表判断电路故障。全过程中以学生实验活动为主,让学生体验测量的方法同时突出重点。
本堂课的设计主要以学生活动为主,教师引领点拨为辅的自主学习模式,学生以动手实验为主,课堂活动的记录表格设计了清晰的活动步骤,使学生活动有序进行。积极探索学生学习方式的改进,努力寻找学生思维的困难点,如在换档调零的探究中造成学生的认知冲突,通过点拨、启发使学生顺利完成探究活动,学生的思维在整堂课中处于十分活跃的状态。多种数字化媒体的使用如在电子白板上画出欧姆表的构造原理图,使学生一目了然,多媒体的使用实现了多种教学资源优化组合,交互式的教学模式使学生产生了浓厚的兴趣,积极主动地参与到学习活动中,最终达到了良好的教学效果。
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