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1、江西省上饒縣中學高二物理選修3-1《多用電表》教學設(shè)計
【教學目標】
(一)知識與技能
1.了解多用電表的性能,知道多用電表的原理。
2.掌握電阻檔(歐姆表)的原理,即利用閉合電路歐姆定律方法測量電阻的阻值。
3.學會應(yīng)用多用電表測量電壓、電流和電阻。
(二)過程與方法
1.通過對歐姆表原理的分析,提高學生綜合應(yīng)用知識解決問題的能力。
2.通過應(yīng)用多用電表測量電阻和電壓,培養(yǎng)學生的動手實踐能力。
(三)情感、態(tài)度與價值觀
運用多用電表進行一定的探究活動,提高學生應(yīng)用物理知識解決實際問題的能力。
【教學過程】
(一)體驗性探究
1.多用電表的性能
多用電表,通常叫萬
2、用表,它是實際生活中在電器安裝、使用、維修過程中必備的常用的儀表,萬用表具有用途多、量程廣、使用方便等優(yōu)點,它可以用來測量____、______、____和______,而且每一種測量又具有多個量程。雖然使用方便,但是其準確率稍低。
2.多用電表的原理
多用電表由一只靈敏的______,與若干元件組成測量電路,每進行一種測量時只使用其中的一部分電路,其他部分不起作用。
(1)直流電流表
直流電流檔的幾個檔位實際是由同一個表頭改裝而成的幾個_______不同的電流表。
(2)直流電壓檔
直流電壓檔的幾個檔位實際是由同一表頭改裝而成的幾個________不同的電流表。
在多用表中僅是
3、幾個分流電阻、分壓電阻,在電路設(shè)計中有合理的綜合利用。
(3)電阻檔(歐姆表)
原理:閉合電路的歐姆定律。
歐姆表構(gòu)造如上圖所示,G是內(nèi)阻為、滿偏電流為的電流表,R是可變電阻,也叫_________電阻,電池的電動勢是E、內(nèi)阻為。
①當紅、黑表筆相接觸時如圖甲,相當于被測電阻______,調(diào)節(jié)____的值,使電流表的指針達到____,且____,所以電流表的滿刻度處被定為電阻檔的____。
②當紅、黑表筆不接觸時圖乙,相當于被測電阻______,此時電流表的指針指零,所以電流表零刻度的位置是電阻檔刻度的“”位置。
③當紅、黑表筆間接入某一電阻時圖丙,通過電流表的電流______
4、____,一個對應(yīng)一個電流值,我們可以在刻度盤上直接標出與I值對應(yīng)的值,就可以從刻度盤上直接讀出的值。
④中值電阻:電流表的指針指到刻度盤的中央時所對應(yīng)的值叫中值電阻,。
歐姆表的刻度是______的,零刻度在刻度盤最____,越往左邊刻度的密度越大,讀數(shù)時要注意,在中值電阻附近讀數(shù)比較準確。
注意:①歐姆表指針偏轉(zhuǎn)角度越大時,說明流過歐姆表的電流____,也說明待測電阻____;②歐姆表的刻度是不均勻的;③歐姆表使用的電池久了,它的內(nèi)阻變得______,這時歐姆表測出的電阻值誤就比較大了,從原理可知,這時的電阻測量值____。
3.多用電表的使用
多用表的型號很多,但使用方法基本相
5、同,請同學們注意如下幾個問題。
(1)表盤面上“+”、“-”插孔,表示直流電流檔、直流電壓檔的正、負接線柱。因此,不管測什么項目,首先將______插入“+”插孔,將______插入“-”插孔,那么直流電流檔、直流電壓檔時,電流從紅表筆流入,從黑表筆流出;用電阻檔時由原理圖可知,紅表筆連接的是表內(nèi)電源的____,黑表筆連接的是表內(nèi)電源的______,因此,電流是從______流入,從______流出。
(2)測量前,應(yīng)把選擇開頭旋到相應(yīng)項目的適當量程上,讀數(shù)時要注意檔位與刻度盤對應(yīng)。直流電流檔、直流電壓檔跟電流表和電壓表的使用方法一樣,要注意所選的量程應(yīng)大于電器兩端電壓的估計值或通過用電器
6、電流的估計值。
(3)歐姆檔的使用需要注意如下幾點:①選檔接著_______;②換檔重新_______;③示數(shù)要乘倍率;④用畢將選擇開頭撥離歐姆檔,一般旋至交流電壓最高檔上或“OFF”檔上;⑤被測電阻要跟電源、其他元件_______。
(二)任務(wù)驅(qū)動,探究合作
1.闡述的作用?如果電路中再串聯(lián)一個電阻箱,不斷改變聯(lián)入線路的數(shù)值,為使電路電流達到,應(yīng)當如何調(diào)節(jié)?
2.在不變的前提下,分析電流計中電流的變化規(guī)律?寫出表達式?不同的電流對應(yīng)不同的,如果將表盤換成待測電阻,試表述表盤的特點,并標出、和時的位置和對應(yīng)的電流?
3.共用一個靈敏電流計,充當不同儀表與作為歐姆表測量電阻所對應(yīng)的不同
7、倍率中,在都達到滿偏時,是否相同?試比較測量電流、電壓和電阻時,紅黑表筆電流的流向及兩表筆電勢的高低?
4.歐姆檔上對應(yīng)的數(shù)據(jù)×1,×10,×100,×1k與電流檔1,10,100,電壓檔上2.5,10,50,250,500所對應(yīng)數(shù)據(jù)的意義有什么不同?
(三)釋疑解惑
1.關(guān)于晶體二極管
晶體二級管是用半導體材料制成的,它有兩個極,一個叫正極,一個叫負極,它的符號如右下圖所示。
晶體二級管具有單向?qū)щ娦裕ǚ柹系募^表示允許電流通過的方向)。當給二級管中正向電壓時,它的電阻很小,電路導通(如圖甲所示);當給二極管加的向電壓時,經(jīng)的電阻很大,電路截止(如圖乙所示)。
2.電學
8、黑盒問題的分析方法
一般的“電學黑盒”有四種,一是純電阻黑盒,二是純電源黑盒,三是由電阻和電源組成的閉合電路黑盒,四是含電容器、二級管的黑盒。
為了根據(jù)對黑盒外部接線柱的測試結(jié)果,判定黑盒內(nèi)部的元件的種類和電路的連接方式。除了應(yīng)熟悉電路的基本規(guī)律之處,還必須善于利用伏特表和萬用表歐姆檔進行測試(注意,若要用歐姆表測試,必須用伏特表判定盒內(nèi)無電源后,才能進行。想一想;為什么?),并對結(jié)果作出正確的分析和判斷,一般判斷的依據(jù)如下。
(1)電阻為零,兩接線柱由無阻導線短接。
(2)電壓為零,有下述可能性。
若任意兩接線之間電壓均為零,盒內(nèi)無電源。
若有的接線柱之間電壓為零,則:
①兩接
9、線柱之間電壓為零;
②兩接線柱中至少有一個與電源斷路;
③兩接線柱之間有電動勢代數(shù)和為零的反串電池組。(不要求掌握)
(3)電壓最大,兩接線柱之間有電源。
(4)正向和反向電阻差值很大,兩接線柱之間有二極管。
(5)有充放電現(xiàn)象(歐姆表指針偏轉(zhuǎn),然后又回到“”刻度)一兩接線柱之間有電容器。
在分析和解答盒問題時,還必須注意問題的多解性,因為不同的內(nèi)部結(jié)構(gòu),其外觀表現(xiàn)往往相同,所以不僅答案多種多樣,而且在無條件限制時,還可能有無數(shù)多解答?!昂诤袉栴}”的這一特點,對培養(yǎng)求異思維能力具有特殊意義。
總結(jié):應(yīng)用多用表測判黑箱內(nèi)電學元件的思路:
【典例剖析】
例1 有關(guān)歐姆表的使用
10、,下列說法中正確的是(?。?
A.更換測量檔時,需要重新調(diào)零
B.測量電阻時,表的指針偏轉(zhuǎn)角度越大,誤差就越小
C.使用完畢應(yīng)將選擇開關(guān)旋至交流電壓最高檔或“OFF”檔
D.如果指針偏轉(zhuǎn)太小,應(yīng)改用大量程測量
解析:歐姆表的指針指在中值電阻附近時,讀數(shù)誤差較小,由于電阻的測量值等于表在示數(shù)乘倍率,指針相對電流零刻度偏轉(zhuǎn)太小,即電阻的表示數(shù)太大,說明率太小,應(yīng)增大倍率,即改用較大量程檔測量。為了安全,使用完畢應(yīng)將選擇開關(guān)旋至交流電壓最高檔或“OFF”檔,歐姆表使用時,每換一次必須重新調(diào)一次零。
答案:A C D
例2 某同學用多用電表測電阻,所用多用電表的歐姆檔有×1,×10,×10
11、0,×1k四檔,他先測時用×100檔,調(diào)零后測量發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太小,為了獲得較為準確的測量值,他的正確的做法是_______。
解析:用×100檔測量時指針偏轉(zhuǎn)角太小,說明未知電阻的阻值太大,因此,正確做法是把選擇開關(guān)板到×1K檔位,再把兩根表筆短接,調(diào)節(jié)調(diào)零電阻,使指針指在電阻刻度的零位上,然后把兩根表筆分別與的兩端相接,方可讀出較準確的示數(shù)。
說明:空置狀態(tài)的歐姆表指針在“∞”Ω的位置,因此,指針偏轉(zhuǎn)角太小,說明待測電阻太大,反之,指針偏轉(zhuǎn)角太大,說明待測電阻太小,這兩種情況都不便于讀出準確示數(shù),通常表頭指針在中間刻度附近,可方便讀出較準確數(shù)值。就本題而言很容易忽略換檔后重新調(diào)零,這是值得注意的問題。