《电流表、电压表的改装》教学设计
设计思想
本节课采取倒序设计方式：通过设计多用电表的功能转化引入，引发学生对于内部构造的探寻。通过亲自拆开电压表的方式，让学生了解真正的结构。进而引导学生研究电路图，对串联分压思想进一步深化，让学生计算电阻并核对检验，肯定学生的研究成果，增强自信。最后引导学生改换电压表表盘，完成改装。第二部分电流表的改装在前面思想的渗透下，强化并联分流的思想，直接切入计算，水到渠成。最后进行电流表双量程设计并讨论是本节课的重点和难点，分组讨论并点评极大的调动了学生的积极性，并使问题研究进一步深化提高，最后解决引入环节留下的问题，完成收尾呼应，并引发学生课下思考，培训科学素养。
二 、 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，以学生自主动手推导分析为主。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题的重点难点。所以对电表的改装，需让学生从根本上搞清原理和设计思想。
学情分析
从学生已有知识来看：电表的改装建立在欧姆定律、串并联电路基础上，这两部分知识学生在初中都已初步学习，高中课本上之前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。
因此通过适当的任务驱动，学生可实现自主设计电表改装，并分析电表应用带来的问题。这也是本节课的关键所在。
三、 教学目标
1．知识与技能：
（1）了解电流表（表头）的工作原理，知道什么是满偏电流和满偏电压。
（2）掌握电表改装的基本思想，会用串并联电路的特点计算分压（流）电阻的大小。
（3）会改装表盘刻度，认识双量程电表。
2．过程与方法：
（1）通过参与实验的设计和操作，尝试用学过的知识解决实际问题，培养学生的综合能力，
体会物理实验在物理学发展过程中的作用；
（2）通过对实验结论的总结，提高分析、归纳、概括及表述的能力。
3．情感态度与价值观：
（1）将电路的串并联规律应用到电表的改装上，提升学生知识的迁移能力，自主设计能力，
让学生体会成功的喜悦、增强学生自信心和学习兴趣
（2）通过分组实验，学会与他人的交流合作，培养学生的团队精神。
重点难点
重点：电流表、电压表改装原理的理解
难点：改装后电表的刻度转换以及双量程电表的设计
教学方法
任务驱动式教学与学生自主探究相结合、讲授法
教具
教师演示实验：演示用多用电表一个，电流表，拆开的电压表。
学生分组实验：电压表（可拆）
六、教学过程分析和教学设计方案
教学流程
教师创设的学习环境
学生的学习任务和收获
教学设计的评价
（一）课堂引入
同学们，今天给大家带来这样一个电表，请快速告诉我它的量程和功能
通过一个小魔术，引发学生的积极思考，让学生去猜测电表变换的原因
观察电表，引发兴趣，猜测电表转换的原因
认识到了不同功能表中的不变主体和可变表盘
通过不同电表的转换猜测引起学生的学习期待。
（二）表头的介绍
表头，它其实是小量程电流表，不同型号外观不太相同
通过观察表头结构图片，了解其基本结构：磁铁、线圈、指针、螺旋弹簧。
由于学生目前的知识水平还不能彻底理解表头的工作原理，所以由教师简单讲解，将的结论直接交给学生，并交代清楚表头的基本参量。
渗透表头不仅是一块小量程电流表，同时知道内阻的前提下，也是一块电压表
引发学生思考并认识到在已知表头内阻的前提下，电流表本身也是一块电压流表。
通过教师启发式讲授，引起学生对初中阶段电表的再认识，激起思维冲击，引发兴趣。
（三）学生探究一
每个小组的桌子上都有一块电压表，内部除了表头之外还有其他元件么？
学生动手拆表，眼见为实，思考为什么会这样，反思理论上的根据。
学生看到表的内部结构之后，要从理论上来说明实际的正确性，这本身是一种从实际出发寻求理论支持的方式，让小组分析得结论，可增加学生的团队合作精神和集体荣誉感。
让学生对照实物画出电路图
认真思考电路图中所需的电阻阻值的计算，以及改装之后整个表电阻的计算
将表翻转回来，看一看表盘上的标注，检验刚才电路图以及计算的正确性
教师的提升：
你已经完成了把表头改装成大量程电压表的创作。但是，离最终的电压表制作还有一步之遥：怎么能从表盘上直接得到待测电压的数值呢？
让学生在完成电路时领悟到：原来这就是电压表的原理图，比想象中要简单的多。
学生检验自己研究成果的正确与否，极大增强学生的自信心
学生根据表头的刻度均匀的知识，在教师引导下，标注未知表盘完成电表改装
学生更深刻的理解了电压表的改装。增强学生的自豪感，和科学探究的欲望。
进一步巩固对电压表改装的理解，同时体会该表的几个关键步骤。
（四）
学生探究二
（五）课堂小 结
那么用表头怎样测出大电流呢？
教师提出探究任务：把表头改装成0.6A的电流表（画出电路），计算并联电阻值。
教师引导学生总结改装表的步骤
实验室双量程的电流表是怎样的电路呢？
这是本节课的重点，给学生充分的讨论时间和展示时间。
有代表的几个组画出电路图展示，统一分析。各组给出设计思路，其他同学展开讨论，找出设计上的不足和优点。
在确定正确电路之后，让学生自主分析：哪两个接线柱是大量程？
确定了电路图中的量程之后，以实际中的接线柱效果检验，得矛盾，引发进一步思考。这是对等效电路能力的考验
本节课你学到了什么？
引导学生从三个方面回答：
表头2.改装3.设计双量程
解释前面魔术中改换表盘过程中的隐藏操作，即改变电路的连接方式，接入不同电阻或其它元件，实现不同功能。
课后练习1,2
学生由前面的学习会很自然想到并联小电阻分流的方式，直接改出电流表。
学生自主计算完成：得到量程越大，需并联分流电阻越小，新表电阻越小。
小组活动分析。
对前期知识的总结整合。
学生自主设计，自主讨论，自主评判，充分发挥能动性，参与课堂活动，主动寻求知识。
两个不同的见解，引发学生的深入思考，引导学生从细致入手，从基本原理入手
学生通过实践和理论的矛盾，进一步理解电路设计的功用
回顾总结这节课的知识和方法，重复这节课的重点内容。
引发学生继续探寻的兴趣
认真完成，加深印象
在前面的铺垫下，直接带过电流表的改装，学生能够很容易接受并联小电阻的分流的思想。
进一步巩固对电流表改装的理解，同时体会到量程越大，其需要并联电阻越小，进一步知道初中对电流表当短路路处理的原因，思维上得到提升。
构建清晰的知识结构
双量程电流表对于学生理解设计较难，也具有挑战性，但经过缜密的思考，也能够得出正确答案，当然得到答案时的满足感也是很强的。
量程对应接线柱的确定是
本节课的难点，充分的讨论，有助于学生理解电路
的设计方式
这一步讨论相对来说也是难点，对于提高学生画等效电路能力有较大帮助。
学生对这节课的内容有个整体的认识，对重点的知识进行复习和回顾。
对课前魔术是回应，更是对后续提出方向指导：科学就在身边，继续努力探求。
（六）课堂呼应
（七）
七、板书设计
电压表和电流表
课件14张PPT。物理组 刘军高中物理人教版选修3-1 第二章 恒定电流2.4串联电路和并联电路（二） ——电压表和电流表表头G ：小量程电流表线圈和指针是一个整体可以转动。表头G ：小量程电流表三个参数关系：满偏电流：指针偏转到最大值时的电流 Ig满偏电压：满偏电流时加在它两端的电压 Ug表头内阻：电流表G的内阻 Rg表头G ：小量程电流表一、电压表1.内部元件： 螺丝（接线柱） 电阻 导线 表头一、电压表一、电压表1.内部元件： 螺丝（接线柱） 电阻 导线 表头3V15V－2.电压表内部的等效电路问题来了：（1）“3V”“15V”指的是什么情况下的电压？（2）R1=？R2=？两个量程下电压表的总电阻分别是多大？ cba3.表盘10V15V5V1V2V3V1.电路图：2.分流电阻R并的计算：欧姆定律、并联电路分流二、电流表RgR并Rg=300Ω
Ig=1mA思维大发散：双量程电流表是什么样的电路结构？双量程电流表是什么样的电路结构？课堂小结表头G ：小量程电流表,偏转角度与电流成正比，刻度均匀
改表 ：表头串电阻改成电压表
表头并电阻改成电流表三. 设计：双量程电表的设计谢谢大家
