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基本经历和基本思想,让教学既见物又见理. —— 四基目标指导下的教学设计 《 实验:练习使用多用电表 》. 授课人:蒋荣军. (一)测量直流电压. (二) 测量直流电流. (三)测量电阻. (四)测量二极管的正反向电阻. (五)多用电表的用后保护. 教学形式:在 教师组织引导 下的分组 分步 实验。. 教学流程 :. 一、原理回顾与介绍. 二、观察多用电表. 三、组织学生实验,完成相应讨论. 引入. r. E. −. G. R. +. A. B. R x. 一、原理回顾与介绍.
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基本经历和基本思想,让教学既见物又见理 ——四基目标指导下的教学设计《实验:练习使用多用电表》 授课人:蒋荣军
(一)测量直流电压 (二)测量直流电流 (三)测量电阻 (四)测量二极管的正反向电阻 (五)多用电表的用后保护 教学形式:在教师组织引导下的分组分步实验。 教学流程: 一、原理回顾与介绍 二、观察多用电表 三、组织学生实验,完成相应讨论
引入 r E − G R + A B Rx 一、原理回顾与介绍 首先请一名学生上讲台画出欧姆挡的简化电路图,要求其他学生在下面画。 热热身 师:内电路由三部分组成,分别为电源、表头、欧姆挡调零电阻。请大家在表盘上找一下欧姆挡调零电阻的旋钮。(拿几只从废弃多用电表中撤下的调零电阻给学生传着看) 问:根据电路图,欧姆表测电阻时电流从哪个表笔流出,哪个表笔流进的? 再问:哪个表笔接内部电源的正极?
- + 黑 + 红 - 第九节 实验:练习使用多用电表
老师当场用起子打开多用电表的后盖,从多用电表的内部取出一节干电池。老师当场用起子打开多用电表的后盖,从多用电表的内部取出一节干电池。 告诉学生:“这节电池就是欧姆挡的电源。” 问:“如果没有了电池,欧姆挡时如果将红、黑表笔短接,电流表头中还会有指示吗?”。 生:“没有。” 老师当即演示红、黑表笔短接,发现指针确实不动。 这一经历给学生留下较深的印象:“使用欧姆挡时是由内部电源供电的”
1.多用电表的公共部分是电流表,通过选择开关的切换,可以选择需要测量的内容,如直流电压、直流电流和电阻。1.多用电表的公共部分是电流表,通过选择开关的切换,可以选择需要测量的内容,如直流电压、直流电流和电阻。 第九节 实验:练习使用多用电表 - + + - 红 黑
二、观察多用电表 组织学生认真观察多用电表的外观结构、刻度
1、选择开关 2、机械调零螺丝 3、表头 4、欧姆挡调零旋钮 5、刻度盘 (一)请学生在表盘上找到下列名称所在位置: (二)观察刻度(用5个问题引导) 问1:最上面一条刻度线上标有“Ω”,请问应该是测量什么时用的? 问2: “Ω”刻度线的“0”刻度是在最左边还是最右边?其它所有刻度线的“0”刻度在哪里? 问3: “Ω”刻度线的刻度是否均匀?哪边密哪边疏? 问4:上面数下来第二条“DCV.A,ACV”,请问应该是测量什么时用的? 问5:第二条刻度线的刻度是否均匀? (三) 观察“选择开关”周围有哪些挡位,每一挡位对应的表盘刻度。 (四)电阻、直流电流、直流电压读数练习。
200100 50 20 15 10 5 0 500 1k ∞ 0 50 100 150 200 250 Ω 0 10 20 30 40 50 0 2 4 6 8 10 0 1 1.5 2 2.5 0.05 V 练习 小试一手 右图为一正在测量中的多用电表表盘. ⑴如果是用×10Ω档测量电阻,则读数为 Ω. ⑵如果是用直流10 mA档测量电流,则读数为 mA. ⑶如果是用直流5V 档测量电压,则读数 为V. 60 7.24 3.64
200100 50 20 15 10 5 0 500 1k ∞ 0 50 100 150 200 250 Ω 0 10 20 30 40 50 0 2 4 6 8 10 0 1 1.5 2 2.5 0.05 V
1.多用电表的公共部分是电流表,通过选择开关的切换,可以选择需要测量的内容,如直流电压、直流电流和电阻。1.多用电表的公共部分是电流表,通过选择开关的切换,可以选择需要测量的内容,如直流电压、直流电流和电阻。 - + + - 红 黑 第九节 实验:练习使用多用电表
1.多用电表的公共部分是电流表,通过选择开关的切换,可以选择需要测量的内容,如直流电压、直流电流和电阻。1.多用电表的公共部分是电流表,通过选择开关的切换,可以选择需要测量的内容,如直流电压、直流电流和电阻。 第九节 实验:练习使用多用电表 - + + - 红 黑
1.多用电表的公共部分是电流表,通过选择开关的切换,可以选择需要测量的内容,如直流电压、直流电流和电阻。1.多用电表的公共部分是电流表,通过选择开关的切换,可以选择需要测量的内容,如直流电压、直流电流和电阻。 - + + - 红 黑 第九节 实验:练习使用多用电表
(1)机械调零; (2)选挡; (3) 选量程; (4)测量; (5)读数 S E 注意事项: 三、组织学生实验,完成相应讨论 (一)测量直流电压
(1)机械调零; (2)选档; (3) 选量程; (4)测量; (5)读数 S E 注意事项: (二)测量直流电流
1.多用电表的公共部分是电流表,通过选择开关的切换,可以选择需要测量的内容,如直流电压、直流电流和电阻。1.多用电表的公共部分是电流表,通过选择开关的切换,可以选择需要测量的内容,如直流电压、直流电流和电阻。 - + + - 红 黑 第九节 实验:练习使用多用电表
1.使用前应看一下指针是否指在刻度盘左端的零刻线处。如果不在,就应该进行机械调零:用小螺丝刀轻旋表头正下方中央处的调零螺丝,使指针指在左端零刻线处。这一操作叫做“机械调零”。1.使用前应看一下指针是否指在刻度盘左端的零刻线处。如果不在,就应该进行机械调零:用小螺丝刀轻旋表头正下方中央处的调零螺丝,使指针指在左端零刻线处。这一操作叫做“机械调零”。 2.使用多用电表测量前,应把选择开关旋到相应项目的适当量程(或倍率)上,读数时要注意挡位与刻度盘对应。 3.直流电流挡、直流电压挡跟电流表和电压表的使用方法一样,所选的量程应大于导体两端电压的估计值或通过导体电流的估计值。在不能确定被测物理量的大小时,可先用大量程试测,再根据试测的结果选择合适的量程。 4.选择开关拨到电压、电流挡位时,应注意估读;而选择开关拨到电阻挡位时,可以不估读。
(1)机械调零: (2)选择合适倍率: (3)欧姆调零: (4)测量并读数: 测量值=表盘指针示数×倍率. (三)测量电阻 分别测出: 电阻箱(分别置于5Ω、50Ω、500Ω、5000Ω) 碳膜电阻2只(一只几百千欧) 白炽灯泡(标有额定功率和额定电压) 人体两手间(分别为干燥时和潮湿时)的电阻
问1:若测一个阻值为810Ω左右的电阻,应该选择哪个欧姆档位?问1:若测一个阻值为810Ω左右的电阻,应该选择哪个欧姆档位? 指针指在刻度中央附近,误差较小。 问2:若测一个未知阻值的电阻,发现用×10挡时,指针偏转角度比较小,应换成什么欧姆档位?
1.组织学生观察: 当欧姆挡更换倍率后,将两表笔短接,指针不再指在右边的“0”位置,原来已经调好的欧姆挡调零需要重新调零。 2.组织学生进行“对比性测量”: (1)两手不接触表笔金属杆部分时,几百kΩ电阻的读数(2)两手分别直接接触两表笔的金属杆部分时,几百kΩ电阻的读数。 思考:为什么会这样? 问:我们测电阻时两手可以接触表笔的金属杆部分吗? 温馨提示:测电阻时(表内电池对表外的被测电阻供电),被测电阻要跟别的元件和电源断开,且不能用手接触表笔的金属杆。
3.组织学生讨论: (1)利用白炽灯泡的额定功率和额定电压计算出它的电阻。 (2) 比较: 多用电表测出的电阻 计算出的电阻 发现什么? 是测量错误吗? 大家都错误了? (3) 找出相差很大的原因。
师:请同学们算一算一只60W的灯泡正常工作时的电阻,与测得的电阻进行比较。师:请同学们算一算一只60W的灯泡正常工作时的电阻,与测得的电阻进行比较。 生1:算出的是807Ω,测得的是70Ω。 师:为什么算出来的与我们用多用电表测得的电阻相差很大?请大家认真讨论。 大多学生很迷茫,但学生们讨论较认真。 师(耐心地等待后):(提示,引导思考)为什么用多用电表测量时电灯不亮? 生2(优秀学生):电压不够,多用电表的电池电压只有1.5V。 师:非常好,因为电压远小于额定电压,所以电灯不发光。 师:用多用电表测电灯时的电流比正常发光时的电流相比哪个大得多? 生:正常发光时大得多。 师追问:那么为什么算出来的电阻与我们用多用电表测得的电阻相差很大呢? 每个小组通过积极的讨论都找到了原因:温度相差很大,导致电阻相差很大。在此基础上,我又进行了总结,这一过程给学生留下较深的印象,学生亲历了这一“基本经历”。
1.多用电表的公共部分是电流表,通过选择开关的切换,可以选择需要测量的内容,如直流电压、直流电流和电阻。1.多用电表的公共部分是电流表,通过选择开关的切换,可以选择需要测量的内容,如直流电压、直流电流和电阻。 第九节 实验:练习使用多用电表 - + + - 红 黑
1.多用电表的公共部分是电流表,通过选择开关的切换,可以选择需要测量的内容,如直流电压、直流电流和电阻。1.多用电表的公共部分是电流表,通过选择开关的切换,可以选择需要测量的内容,如直流电压、直流电流和电阻。 - + + - 红 黑 第九节 实验:练习使用多用电表
5.将欧姆表的两表笔短接,旋转调零旋钮,使指针指在电阻刻度右边“0”的位置,这一操作叫“欧姆挡调零”,用欧姆挡测电阻时首先要进行欧姆挡调零。测量电阻时,如果更换了另一个倍率,一定要重新进行欧姆挡调零,才能进行测量。5.将欧姆表的两表笔短接,旋转调零旋钮,使指针指在电阻刻度右边“0”的位置,这一操作叫“欧姆挡调零”,用欧姆挡测电阻时首先要进行欧姆挡调零。测量电阻时,如果更换了另一个倍率,一定要重新进行欧姆挡调零,才能进行测量。 6.测电阻时(表内电池对表外的被测电阻供电),被测电阻要跟别的元件和电源断开,且不能用手接触表笔的金属杆。 7.欧姆表换挡就是改变倍率,目的是选择适当的倍率,让指针在表盘中间附近位置,然后进行读数。
1.多用电表的公共部分是电流表,通过选择开关的切换,可以选择需要测量的内容,如直流电压、直流电流和电阻。1.多用电表的公共部分是电流表,通过选择开关的切换,可以选择需要测量的内容,如直流电压、直流电流和电阻。 - + + - 红 黑 第九节 实验:练习使用多用电表
(四)测量二极管的正反向电阻 每组提供二极管两只: 一只黑色(一端标有色圈),另一只白色无色圈(被漆成白色) 师:在我们的元件盒中还有一黑一白两只很奇特的元件。请大家测一测黑色元件的电阻是多少。 师:有同学测出的电阻几乎无穷大,也有同学测出的电阻比较小。这是怎么回事呢? (等待一会儿)师(提示):请把红黑表笔交换一下再测量一次,看看结果如何。 师问:两次测量,读数情况怎样? 生:一次无穷大,一次比较小。
二极管的单向导电性。 二极管是一种半导体元件. 导电特点: 电流从正极流入时电阻较小; 电流从正极流出时电阻较大。 正极 负极 P N 讲解: 问1:读数较小的那次,黑表笔所接的是二极管的哪个极? 问2:读数较大的那次,红表笔所接的是二极管的哪个极?
(1)选低倍率欧姆挡 (2)欧姆挡调零 (3)测量并读数 (4)将数据记录在表中。 (1)选最高倍率欧姆挡 (2)欧姆挡调零 (3)测量并读数 (4)将数据记录在表中。 (1)选中间倍率欧姆挡 (2)交换表笔,两次测量 (3)判断极性,与同伴交流分享。 1.测量二极管的正向电阻 2.测量二极管的反向电阻 3.判断二极管的极性 师:请大家判断白色的那只元件是什么? 再问:请判断哪一极是正极?
(五)多用电表的用后保护 问:哪位同学的习惯比较好? 师:多用电表不使用时,应将选择开关调至 off 档或交流电压最高档位置。 温馨提示:长时间不用多用电表时,还应取出多用电表中的电池。
1.多用电表的公共部分是电流表,通过选择开关的切换,可以选择需要测量的内容,如直流电压、直流电流和电阻。1.多用电表的公共部分是电流表,通过选择开关的切换,可以选择需要测量的内容,如直流电压、直流电流和电阻。 - + + - 红 黑 第九节 实验:练习使用多用电表
8.多用电表使用后,选择开关要旋至“OFF”档或交流电压最高档。长时间不用多用电表时,还应取出多用电表中的电池。8.多用电表使用后,选择开关要旋至“OFF”档或交流电压最高档。长时间不用多用电表时,还应取出多用电表中的电池。
小结收获 1.使用前:机械调零 2.使用时: 3.使用后:把表笔拔出,K置“OFF”或交流高压档
四基目标指导下的改进之处: 1.将由“教师讲”或“实验手册直接给出” 多用电表的简化电路改为“由学生画出”。 2.增加教师演示“多用电表欧姆挡由内部电源供电”这一基本经历。 3.增加 “用5个问题引导学生观察第一、二两条刻度线”这一基本经历。 4.增加观察“多用电表欧姆挡更换倍率后,将两表笔短接,指针不再指在右边的“0”位置”这一基本经历。 5.增加专测一“几百kΩ”电阻的“对比性测量”这一经历。 6.增加讨论“用多用电表测白炽灯泡的电阻,与用额定功率和额定电压计算出来的电阻相差很大”这一经历。
1.撤下的旧的电位器(也可以到电子市场去购买几元钱)1.撤下的旧的电位器(也可以到电子市场去购买几元钱) 2.几百kΩ 电阻(也可以到电子市场去购买很便宜) 3.二极管涂掉色圈或色点 7.对二极管的认识从“先讲后测”改为“先测后讲再测”,学生经历的次序发生了变化。 8.判断二极管的极性时,涂掉极性,让学生增加了成就感,同学间还可以分享各自的判断。(没有用黑箱) 需要增加或处理的器材:
(2013课标全国Ⅰ卷第23题) 某学生实验小组利用图(a)所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“xlk”挡内部电路的总电阻。使用的器材有: 多用电表; 电压表:里程5V,内阻十几千欧; 滑动变阻器:最大阻值5kΩ 导线若干。 回答下列问题: (1)将多用电表挡位调到电阻“xlk”挡,再将红表笔和黑表笔,调零点。 (2)将图 (a)中多用电表的红表笔和(填“1”或“2)端相连,黑表笔连接另一端。
(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图(b)所示,这时电压表的示数如图(c)所示。多用电表和电压表的读数分别为kΩ和V 。
(4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零。此时多用电表和电压表的读数分别为12.0kΩ和4.00 V。从测量数据可知,电压表的内阻为kΩ。 (5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图(d)所示。根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为V,电阻“xlk”挡内部电路的总电阻为kΩ
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1.多用电表的公共部分是电流表,通过选择开关的切换,可以选择需要测量的内容,如直流电压、直流电流和电阻。1.多用电表的公共部分是电流表,通过选择开关的切换,可以选择需要测量的内容,如直流电压、直流电流和电阻。 第九节 实验:练习使用多用电表 3 - + + - 红 黑
1.多用电表的公共部分是电流表,通过选择开关的切换,可以选择需要测量的内容,如直流电压、直流电流和电阻。1.多用电表的公共部分是电流表,通过选择开关的切换,可以选择需要测量的内容,如直流电压、直流电流和电阻。 - + + - 红 黑 第九节 实验:练习使用多用电表
1.多用电表的公共部分是电流表,通过选择开关的切换,可以选择需要测量的内容,如直流电压、直流电流和电阻。1.多用电表的公共部分是电流表,通过选择开关的切换,可以选择需要测量的内容,如直流电压、直流电流和电阻。 - + + - 红 黑 第九节 实验:练习使用多用电表
1.多用电表的公共部分是电流表,通过选择开关的切换,可以选择需要测量的内容,如直流电压、直流电流和电阻。1.多用电表的公共部分是电流表,通过选择开关的切换,可以选择需要测量的内容,如直流电压、直流电流和电阻。 - + + - 红 黑 第九节 实验:练习使用多用电表
1.多用电表的公共部分是电流表,通过选择开关的切换,可以选择需要测量的内容,如直流电压、直流电流和电阻。1.多用电表的公共部分是电流表,通过选择开关的切换,可以选择需要测量的内容,如直流电压、直流电流和电阻。 - + + - 红 黑 第九节 实验:练习使用多用电表
1.多用电表的公共部分是电流表,通过选择开关的切换,可以选择需要测量的内容,如直流电压、直流电流和电阻。1.多用电表的公共部分是电流表,通过选择开关的切换,可以选择需要测量的内容,如直流电压、直流电流和电阻。 - + + - 红 黑 第九节 实验:练习使用多用电表
1.使用前应看一下指针是否指在刻度盘左端的零刻线处。如果不在,就应该进行机械调零:用小螺丝刀轻旋表头正下方中央处的调零螺丝,使指针指在左端零刻线处。这一操作叫做“机械调零”。1.使用前应看一下指针是否指在刻度盘左端的零刻线处。如果不在,就应该进行机械调零:用小螺丝刀轻旋表头正下方中央处的调零螺丝,使指针指在左端零刻线处。这一操作叫做“机械调零”。 2.使用多用电表测量前,应把选择开关旋到相应项目的适当量程(或倍率)上,读数时要注意挡位与刻度盘对应。 3.直流电流挡、直流电压挡跟电流表和电压表的使用方法一样,所选的量程应大于导体两端电压的估计值或通过导体电流的估计值。 4.选择开关拨到电压、电流挡位时,应注意估读;而选择开关拨到电阻挡位时,可以不估读。
5.将欧姆表的两表笔短接,旋转调零旋钮,使指针指在电阻刻度右边“0”的位置,这一操作叫“欧姆挡调零”,用欧姆挡测电阻时首先要进行欧姆挡调零。测量电阻时,如果更换了另一个倍率,一定要重新进行欧姆挡调零,才能进行测量。5.将欧姆表的两表笔短接,旋转调零旋钮,使指针指在电阻刻度右边“0”的位置,这一操作叫“欧姆挡调零”,用欧姆挡测电阻时首先要进行欧姆挡调零。测量电阻时,如果更换了另一个倍率,一定要重新进行欧姆挡调零,才能进行测量。 6.测电阻时(表内电池对表外的被测电阻供电),被测电阻要跟别的元件和电源断开,且不能用手接触表笔的金属杆。 7.欧姆表换挡就是改变倍率,目的是选择适当的倍率,让指针在表盘中间附近位置,然后进行读数。 8.多用电表使用后,选择开关要旋至“OFF”档或交流电压最高档。长时间不用多用电表时,还应取出多用电表中的电池。