课 题:：电流表电压表的改装与应用
设计人：宜山高中 郑轩
教学目标：
知识目标
1、了解电流表（表头）的原理
2、知道什么是满偏电流和满偏电压．
3、掌握电流表电压表改装的原理．
4．掌握电流表和电压表的实际应用
能力目标
通过研究掌握要改成大量程电流表要并联一个电阻，改成电压表要串联一个电阻。并且通过研究得出表盘数据的改变及特点。
情感目标
通过电压表和电流表的改装使学生认识到事物的发展变化
教学重点：
1．电流表、电压表的改装原理
2．电流表、电压表的改装原理在解决实际问题中的应用
教学难点：
1．结合具体习题对电流表、电压表的改装进行原理探究。
2．表盘刻度是否均匀
教 法：
讲授法 讨论探究法
教 具：
计算机、实物展台、投影仪
教学过程：
环节 教学过程 教师活动 学生活动 设计思想
复习 填写下表：以上可知：串联电路中各电阻上的电压之和等于总电压，即每个电阻上分担一部分电压，所以串联电路中的电阻起到分压作用。并联电路中流过各电阻的电流之和等于总电阻，即每个电阻各分担一部分电流，所以并联电路中的电阻起到分流作用。 教师展示学生填写的情况。分析串并联电路中电阻的特点，得出结论。 学生填写学案电压、电流、电阻的关系 通过学案的表格填写使每个学生都能参与复习，提高学生的参与度。通过填写表格的内容，复习串并联的关系，通过教师的点拨，得出电阻的分流、分压作用，为电表的改装原理学习作准备。
引入 电阻的分压、分流作用在电流表电压表改装的学习中用处很大。 教师利用引入语提示激发学生要利用电阻的作用来学习这节课的内容。
新课内容 一、电流表的结构1．电流表和电压表表面的区别 2．展示可拆解电流表表头G，说明结构和原理3．得出在电路中电流表就是一个电阻。内阻为Rg,满偏电流为Ig. 1．（展示）电流表电压表。问是什么表，怎么看出来。2．两个表同学们并不陌生，但他们内部的结构大家知道吗？有什么方法知道其内部结构？3．展示可拆解电流表表头并说明结构和原理4．通过以上的分析，表头在电路中跟电路相连接的部件是什么？（线圈、磁铁、指针、盘）5.得出在电路中电流表就是一个电阻。内阻为Rg,满偏电流为Ig. 1． 表盘符号等2．拆（可能）3．观察思考4．观察思考得出是线圈 通过拆解真实的表头让学生产生认识未知事物的兴趣
二、把小量程电流表改装成大量程电流表例1 如图有一个电流表G内阻Rg=100 ,Ig=3mA,把它接在电路中，电流为I. 求： 1 2 0 G 3mAI师：它所测I的范围是多少？（生：0--3mA）师：若I的范围是0-0.3A，直接用G测可行吗？1．若I=0.3A，使G的指针恰指在满偏位置而不损坏，应如何处理？请思考在图中画出方案并计算2．若I=0.2A ,此时指针应指在何位置？（2mA的位置）（是否要计算）3．计算改装后的电流表的总内阻 教师适当进行引导 ，每小题依次出现。重点得出要改成大量程电流表要并联一个电阻，而且要改表盘，改装后的总电阻很小，但不是零。 学生思考，得出正确的结论。学生进行讲解。 例题的设计采取层层递进的思想，减小思维的跳跃性，顺利让学生探究掌握把小量程电流表改装成大量程电流表的原理
电流表改装成电压表例2．如图有一个电流表G内阻Rg=100 ,Ig=3mA,与某一电阻R0并联后接到电路两端，两端的电压为U. 求： 1 2 0 G 3mA 0 U师：当U=o.1v时，电流表的指针在什么位置？当U=o.2v时，电流表的指针在什么位置？当U=o.3v时，电流表的指针在什么位置？ 师：若 U=3v,会出现什么情况。 1．当U=3v，应该采取什么措施，使指针刚好也在满偏位置？请思考，写出方案并计算。2．计算改装后的电压表总内阻是多少？ 教师适当进行引导 ，每小题依次出现。重点得出要改成电压表要串联一个电阻，而且要改盘，改装后的总电阻很大，但不是无穷大。 学生思考，得出正确的结论。学生进行讲解 例题的设计采取层层递进的思想，减小思维的跳跃性，顺利让学生探究掌握把电流表改装成电压表的原理
小结 1．小量程的电流表可以改装成大量程的电流表，只需并联一个电阻。再把表盘数字改一改就可以了。电流表有内阻而不是无穷小。可以测量的电流加大了，但是流经表头的电流没有扩大，电流的扩大部分是通过并联电阻流过去的2．小量程的电流表可以改装成电压表，只需串联一个电阻。再把表盘数字更改。电流表量程越大内阻越大 但不是无穷大。可以电压加大了，但是表头两端的电压却没有扩大，电压的扩大部分是加在串联的分压电阻两端的． 教师引导 学生总结 提高学生概括总结能力
板书设计 电流表和电压表的改装分流 分压电流表的结构表头G =电阻 线圈 磁铁 Rg Ig Ug=Ig*Rg二、把小量程电流表改装成大量程电流表 并联一个电阻电流表改装成电压表 串联一个电阻 例题1 例题2解：1- 1 2-1 1- 2 2-21- 3
教后记 专家和听课教师意见
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R10000《电压表和电流表》教学设计
灵溪中学 吴晓晶
一、教材分析
《电压表和电流表》是选修3-1第2章第4节《串联电路和并联电路》第二课时的内容，主要讲解电流表和电压表改装的原理问题。
从前后联系来看，本节课是对串、并联电路的特点的一个实际应用，认识电表的这一电阻模型，为今后多用电表的改装打下了必要的埋伏。同时也为灵活解决电路奠定很好的基础。
教材中的例题，有利于学生巩固电表改装原理的知识。
二、学情分析
在本节课之前，学生已有了串联电路和并联电路的初步知识和实验基础，学生一般能较熟练的掌握串联电路的分压特点和并联电路的并联特点，这就从理论上为改装原理奠定了基础。
由于本节课面对的学生是高二理科普通班的学生，他们的物理思维还不是很严密，逻辑推理能力也比较薄弱。对已有的知识应用能力较差。
初中他们接触过电学问题，但都把电压表和电流表当做理想的来处理，但不清楚它们的本质是电阻。
3、 教学目标
1、 知识与技能
（1） 知道表头的内阻、满偏电流和满偏电压；
（2） 理解表头是一个电阻，又是一个电流表，还是一个电压表;
（3） 掌握电流表和电压表改装的原理。
2、 过程与方法
（1） 通过观察用表头试触通过小灯泡的电流和小灯泡两端的电压的演示实验，培养学生的实验观察能力和分析问题的能力。
（2） 通过电表改装的设计过程，培养学生运用所学的知识用于实际的能力。
（3） 通过生生、师生之间的互动，评估和交流，让学生体会到科学探究要有严谨的态度。
3、 情感态度价值观
（1） 形成思考的习惯和良好的实验习惯；
（2） 懂得物理的研究是实事求是和从简入繁的过程
四、教学重难点
重难点：电流表和电压表改装的原理
五、设计思想
基于以上对教材和学生的分析，结合新课程“学生为主体，老师为主导”的教学理念，我把本节课设计为探究性的课堂——利用电流表和电压表的改装这个知识为载体，通过演示实验：未改装的灵敏电流计不能测量发光小灯泡的电流，所以要对表头进行改装，学生运用学过的电学知识，设计电路图，对串、并联电路有充分的运用和提高。在教师的引导下，从理论分析和实验验证相结合，来理解电表改装的原理，从而突破教学的难点。
教学过程设计如下：
◆引入
1、 展示G表
提问：同学们这是什么表？
师：实验室中一种非常特殊的电流表，称为灵敏电流计，又称表头。用G表示。
（演示）在同一个电表将刻度盘分别换成A、V。
提问：表的用途就是换刻度盘就可以了吗？
这节课我们一起来探究如何把表头G变成电流表A、电压表V。——电压表和电流表（板书）
◆新课教学
（1） 认识表头
1、 课件展示表头结构并讲解
由永久磁铁和转动线圈、指针组成，当电流通电的时候线圈会发生偏转带动指针。
电流越大，指针的偏转角就越大。
2、结合课件的构造图介绍表头的参数
表头内阻Rg——线圈的内阻，基本上是几欧到几百欧，这个电阻就 是表头的内阻。
通过与一般电阻的比较，引导学生得出：
表头本身是个电阻，同时还可以测出通过它本身的电流。
满偏电流Ig：指针偏转到最大刻度处的电流。
满偏电压Ug
提问：表头两端的电压U，与通过表头的电流I及内阻Rg之间满足什么关系？
学生回答，教师评析并总结：
U=IRg,
表头是一个电阻，又是一个电流表
（二）、改为较大量程的电流表
学生探究：如何测量灯泡发光时的电流
演示实验：
（1） 用表头试触电流
有这样一个电路，灯泡可以发光，现在我想知道发光时候通过灯泡的电流。
用试触的方法测量灯泡的电流（提示学生注意观察表头的偏转）
现象：指针会偏转但是满偏了所以测不出来。
如果长时间通电肯定会把电表烧坏。
提问：我们应该怎么样改善才能保住电表的性命呢？
（2）学生分组讨论，，提供可选器材，设计电路图
（3）选取代表性的电路分析，学生可能有多种设计图，选以下两种进行实验，其他通过理论分析，给予排除。
A、串联一个电阻
演示： 30KΩ的电阻与表头串联接入电路。
现象：表没有满偏，可以保护电表，安全使用。
问题：那这样就可以用了吗？现在测出来的就是刚才灯泡电流吗？
学生回答。
因为现在灯泡不亮。离目标反而远了。
小结：电学测量首先确保安全，其次不能破坏原来电路，看来这样的接法不合理，我们得另谋他路。
B、并联一个电阻
演示实验
现象：电表并没有满偏，而且灯泡照亮不误。
小结：既保护了电表，对原电路影响又小，两全其美，方案合理。
新的问题：这样已经完美了吗？看读数就是灯泡上的电流吗？
启发：并不吻合，但可以通过计算得出。
总结：我们把并联电路整体看成一个新的电流表，那这个电流表和原来的比较，测量的范围变大了。也就是说，要把小量程的电流表改装成大量程的电流表可以并联一个电阻。这个电阻起到了分流的作用（从理论上进行分析）。
计算并联电阻R的阻值
师生共同推导，得出：
R=IgRg/(I-Ig)
给出课本例题
例1:有一个表头G，内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=1mA.要把它改装为量程0~0.6A的电流表A，要并联多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？
学生解答
提问：不同量程的电流表，要并联不同阻值R得到，量程越大，R怎么变？RA 怎么变？
讲解理想电流表与实际电流表的区别。
（三）、改装成电压表
探究如何测小灯泡两端的电压
提问：能不能用表头测出发光时小灯泡两端的电压？
学生思考，根据U=IRg,得出：表头其实也是一个小量程的电压表。
“思考与讨论”
如果表头的内阻是100Ω，相应的电流值对应的电压值为多少？
学生动手动脑
得出：一个电流值对应着一个电压值。只要改变刻度盘，就变成一个电压表。
演示实验：
用试触的方法测电压并提示学生观察表头。
学生探究：如何改装电路？
2、选择代表性电路进行电路，其他从理论上进行排除
（1）分流接法
用小电阻并联分流效果明显。
演示：用小电阻并联现象，电表没满偏,达到了保护的目的,但是灯泡不亮,对原电路影响大,不可行.
(2)分压接法
电表满偏也可以说是两段电压太大的缘故。可以采用分压。
用大电阻串联分压效果明显.
演示：用30KΩ定值电阻与表头串联再并如电路测量
现象：表头安全，而且灯泡照亮不误。说明对原电路影响小，方案可行
总结：把串联电路的整体看成一个新的电压表，测量的电压值范围变大。再从理论上利用串联电路的分压特点。
计算串联电阻的阻值R
R=（U-Ug）Rg/Ug,
给出课本例题：
例2:有一个表头G，内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=1mA.要把它改装为量程0~3V的电压表，要串联多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？
学生计算，并讨论量程变大，电压表内阻的变化
教师讲解理想电压表和实际电压表的区别。
量程扩大之后，相应的表盘刻度也要发生变化。
学生改画刻度盘。讲清为什么刻度是均匀的。
（四）、扩展讨论
改装双量程电压表，如何设计电路？
六、课后反思
探究式教学围绕问题展开，并不是教师提出一个漫无边际的问题，学生无尽的思考并随意回答所构成的“菜场式”课堂，需要教师的引导，需要学生的参与，主要要呈现探究的要素，体现探究的过程和方法。
通过本节课，我发现自己还有很多不足的地方，比如：专业术语的表述方面。。。如何引导学生思考？。。。。。希望各位老师多多指导。
在课的最后还可以提问学生：电压表和电流表的本质是什么？——帮助学生理解电压表和电流表其实就是一个电阻。
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