電流表和電壓表 伏安法測(cè)電阻教案

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1、 K12教學(xué)同步資源 精彩與您同步科目物理年級(jí)高二班級(jí)高二1、2、4班時(shí)間2004年1月1日課題： 14.7 電流表和電壓表 伏安法測(cè)電阻（第一課時(shí)）課型新授課（知識(shí)、能力、思想）教學(xué)目標(biāo)一、知識(shí)目標(biāo)：1.知道常用的電壓表和電流表都是由小量程的電流表G（表頭）改裝而成的； 2.了解電流表（表頭）的原理，知道什么是滿偏電流和滿偏電壓；3.理解表頭改裝成常用電壓表和電流表的原理，會(huì)求分壓電阻和分流電阻的阻值；4.會(huì)給改裝后的電壓表、電流表標(biāo)度。二、能力目標(biāo)：1.通過電壓表、電流表改裝的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生不僅會(huì)正確使用基本物理儀器，而且還要了解儀器的構(gòu)造和工作原理； 2.通過分壓電阻和分流電阻阻值的計(jì)算

2、，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。三、思想目標(biāo)：通過本節(jié)課的教學(xué)活動(dòng)，要培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)心實(shí)際問題，有志于把所學(xué)物理知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中去。（重點(diǎn)、難點(diǎn)）教材分析重點(diǎn)：1.表頭G改裝成大量程電壓表V和電流表A的原理，并會(huì)計(jì)算分壓電阻和分流電阻； 2.理解改裝后電壓表V和電流表A的量程的物理意義。難點(diǎn)：理解改裝后電壓表V和電流表A的量程的物理意義是求解分壓電阻和分流電阻過程中的難點(diǎn)。板書設(shè)計(jì)示意框圖14.7 電流表和電壓表一、表頭G1.主要構(gòu)造和工作原理：2.幾個(gè)重要參量：二、把表頭G改裝成電壓表V1.方法：2.原理:3.分壓電阻R:4.電壓表的內(nèi)阻：5.標(biāo)度：三、把表頭G

3、改裝成電流表A1.方法：2.原理:3.分流電阻R:4.電流表的內(nèi)阻：5.標(biāo)度：時(shí)量教學(xué)操作過程設(shè)計(jì)（重點(diǎn)寫教師怎么教及學(xué)生怎么學(xué)，要?jiǎng)?chuàng)造性設(shè)計(jì)課堂結(jié)構(gòu)和教學(xué)模式）備注教 師 活 動(dòng)學(xué)生活動(dòng)10/一、復(fù)習(xí)初中所學(xué)知識(shí)1.多媒體展示一串聯(lián)電路。如下圖所示。引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)回顧串聯(lián)電路的特點(diǎn)、性質(zhì)。特點(diǎn)：在老師的引導(dǎo)下復(fù)習(xí)、回顧時(shí)量教 師 活 動(dòng)學(xué)生活動(dòng)備注28/2/a 電路中各處的電流相等。即：I1=I2=In=I b 串聯(lián)電路兩端的總電壓等于部分電路兩端的電壓之和。即：U=U1+U2+Un 。性質(zhì)：a 總電阻等于部分電路電阻之和。即：R=R1+R2+Rnb 電壓的分配與電阻成正比。即U1/R1=U2

4、/R2=Un/Rn=Ic 功率的分配與電阻成正比。即：P1/R1=P2/R2=Pn/Rn=I2d 消耗的總功率等于每個(gè)電阻消耗的功率之和。即： P總=P1+P2+Pn2.多媒體展示一并聯(lián)電路。如右圖所示。引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)回顧并聯(lián)電路的特點(diǎn)、性質(zhì)及幾個(gè)常用的簡單結(jié)論。特點(diǎn)：a 各支路兩端的電壓相等。即： U=U1=U2=Un；b 電路中的總電流等于各支路電流之和。即：I=I1+I2+In 。性質(zhì)：a 總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻倒數(shù)之和即： 1/R=1/R1+1/R2+1/Rnb 電流的分配與電阻成反比。即：I1R1=I2R2=InRn=Uc 功率的分配與電阻成反比。即：P1R1=P2R2=PnRn=

5、U2d 消耗的總功率等于每個(gè)電阻消耗的功率之和即： P總=P1+P2+Pn說明：以上公式中的I=I1+I2+In、U=U1+U2+Un和P總=P1+P2+Pn既可用于純電阻電路，也可用于非純電阻電路。既可以用于恒定電流，也可以用于交變電流。常用的簡單結(jié)論a 幾個(gè)相同的電阻R并聯(lián)，總電阻R總=R/n，兩個(gè)不同的電阻R1、R2并聯(lián)，總電阻R總=R1R2/（R1+R2）。b并聯(lián)電路的總電阻小于任一支路的電阻，某一支路的電阻增大，總電阻必增大，某一支路的電阻減小，總電阻必減小。c 并聯(lián)支路增多，總電阻減小，支路減少，總電阻增大。二、新課引入這節(jié)課，我們一起來學(xué)習(xí)本章的第七節(jié)的第一部分 電壓表和電流表。

6、（板書課題）三、新課教學(xué)我們知道，電壓表和電流表是分別用來測(cè)量電壓和電流的儀表。實(shí)際上，常用的電壓表和電流表都是有小量程的電流表（用“G”表示，稱為表頭）改裝而成的。這里，我們首先一起來了解一下表頭的主要構(gòu)造及工作原理。（一）表頭G1.利用多媒體介紹表頭G的主要構(gòu)造和工作原理。（1）表頭的主要構(gòu)造表頭G是指小量程的電流表，即靈敏電流計(jì)，常用的表頭主要由永磁鐵和放入永磁鐵磁場中可轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈組成。（2）表頭的工作原理當(dāng)線圈中有電流通過時(shí)，線圈在磁場力的作用下帶著指針一起偏轉(zhuǎn)，通過線圈的電流越大，指針偏轉(zhuǎn)的角度就越大，即 I。這樣根據(jù)指針的偏角就可以知道電流的大小。若在表頭刻度盤上標(biāo)出電流值就可以測(cè)

7、量電流了。由歐姆定律知道，通過表頭的電流跟加在表頭兩端的電壓成正比，即IU。由于I，IU，故U。如果在刻度盤上標(biāo)出電壓值，由指針?biāo)傅奈恢?，就可以讀出加在表頭兩端的電壓。提出問題：利用表頭能夠測(cè)量的最大電流和最大電壓分別是多大？2.介紹表頭的幾個(gè)重要參量。（1）滿偏電流：表頭指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時(shí)的電流。用“Ig”表示。說明：表頭的線圈準(zhǔn)許通過的最大電流很小，一般不超過幾十微安到幾毫安。如果通過表頭的電流超過滿偏電流Ig，不但指針指不出示數(shù)，表頭還可能被燒壞。（2）表頭的內(nèi)阻：表頭線圈的電阻。用“Rg”表示。說明:表頭的線圈電阻一般為幾歐到幾百歐。繼續(xù)說明：每個(gè)表頭都有它的滿偏電流Ig和內(nèi)阻Rg

8、, Rg和Ig是表頭的兩個(gè)重要參數(shù)。提問：同學(xué)們能不能根據(jù)Ig、Rg概括出什么叫做滿偏電壓？學(xué)生答：表頭通過滿偏電流時(shí)，加在它兩端的電壓，這個(gè)電壓值叫滿偏電壓。說明：滿偏電壓用“Ug”表示。教師問：滿偏電流Ig、內(nèi)阻Rg、滿偏電壓Ug三者之間有什么關(guān)系？學(xué)生答：據(jù)部分電路歐姆定律可知：Ug=IgRg過渡：表頭G的滿偏電壓Ug和滿偏電流Ig一般都比較小，測(cè)量較大的電壓和較大的電流時(shí)，需要把小量程的表頭G加以改裝。下面，我們一起來探討如何把一個(gè)小量程的表頭改裝成一個(gè)能測(cè)量較大電壓的電壓表。（二）把表頭G改裝成電壓表V（板書）教師指出并提問：用表頭G雖然能夠用來測(cè)量電壓，但由于表頭的滿偏電流一般很小

9、，因此表頭能夠測(cè)量的最大電壓也很小，所以不能直接用來測(cè)量較大的電壓。若直接用表頭去測(cè)量較大的電壓，會(huì)造成什么后果？學(xué)生答：當(dāng)加在表頭兩端的電壓大于滿偏電壓時(shí)，通過表頭的電流就大于滿偏電流，可能將表頭燒壞。教師問：同學(xué)們能不能想一個(gè)辦法用表頭去測(cè)較大的電壓呢？引導(dǎo)學(xué)生回答：應(yīng)該把表頭改裝成一個(gè)量程較大的電壓表。用改裝后的電壓表就可以測(cè)量較大的電壓。多媒體展示。如圖所示，有一個(gè)表頭G，其內(nèi)阻為Rg，滿偏電流為Ig。問：究竟怎樣將該表頭G改裝成量程為U的電壓表呢？引導(dǎo)學(xué)生分析并回答：要串聯(lián)一個(gè)分壓電阻R 。（板書）1.方法：串聯(lián)分壓電阻R說明：從原理上講，就是利用串聯(lián)電阻的分壓作用。（板書）2.原理

10、:利用串聯(lián)電阻的分壓作用問：要串聯(lián)一個(gè)多大的分壓電阻R呢？（板書）3.分壓電阻R:引導(dǎo)學(xué)生分析并得出結(jié)論：要讓改裝后的電壓表的量程為U，也就是說，若在該電壓表上加U的電壓時(shí)，表頭的指針將滿偏，即表頭兩端加的滿偏電壓Ug，表頭中將流過滿偏電流Ig；那么分壓電阻R上應(yīng)分擔(dān)（U-Ug）的電壓，而流過R的電流也就是表頭的滿偏電流Ig。故由部分電路的歐姆定律可知： （板書）問：改裝后電壓表V的內(nèi)阻是多大？學(xué)生答：RV = Rg + R（板書）4.電壓表的內(nèi)阻：RV = Rg + R說明：（1）電壓表V由表頭G和電阻R組成，如圖虛線框內(nèi)所示。（2）所謂量程U，意思是當(dāng)電壓表V兩端的電壓為U時(shí)，表頭G分擔(dān)的

11、電壓為滿偏電壓Ug，通過表頭G 的電流為滿偏電流Ig，指針指在最大刻度處。所以表盤最大刻度處的電壓值為量程U 。問：如何給改裝后的電壓表V標(biāo)度呢?引導(dǎo)學(xué)生分析、討論：當(dāng)流過表頭的電流為I1時(shí),加在電壓表V兩端的電壓UAB=I1（Rg+R），表明加在電壓表兩端的電壓與電流成正比。當(dāng)流過表頭的電流為滿偏電流Ig時(shí)，電壓表V兩端的電壓達(dá)到最大值，即改裝后的量程，則U=Ig（Rg+R）,因此，只要將原來表頭的刻度盤的每一刻度值擴(kuò)大為原來的（Rg+R）倍，就得到改裝后的電壓表V的表盤。（板書）5.標(biāo)度：把原電流值擴(kuò)大（Rg+R）倍.強(qiáng)化練習(xí)（多媒體展示）有一表頭G，內(nèi)阻Rg=10 ，滿偏電流Ig=3 m

12、A，把它改裝成量程U=3 V的電壓表，要串聯(lián)一個(gè)多大的電阻R？解：表頭G的滿偏電壓：Ug=IgRg分壓電阻兩端的電壓：UR=U-Ug=U-IgRg據(jù)歐姆定律可知，分壓電阻的阻值R為：（三）把表頭G改裝成電流表A（板書）教師指出并提問：用表頭G雖然能夠用來測(cè)量電流，但是由于表頭的滿偏電流Ig很小，因此，表頭能夠測(cè)量的最大電流也很小，所以不能用表頭去測(cè)量較大的電流。同學(xué)們能不能想辦法用表頭去測(cè)量較大的電流呢？引導(dǎo)學(xué)生回答：應(yīng)該把表頭改裝成一個(gè)量程較大的電流表。用改裝后的電流表就可以測(cè)量較大的電流。多媒體展示。如圖所示，有一個(gè)表頭G，其內(nèi)阻為Rg，滿偏電流為Ig。問：究竟怎樣將該表頭G改裝成量程為I

13、的電流表呢？引導(dǎo)學(xué)生分析并回答：要并聯(lián)一個(gè)分流電阻R 。（板書）1.方法：并聯(lián)一個(gè)分流電阻R。說明：從原理上講，就是利用并聯(lián)電阻的分流作用。（板書）2.原理:利用并聯(lián)電阻的分流作用。問：要并聯(lián)一個(gè)多大的分流電阻R呢？學(xué)生分析、討論并得出結(jié)論：（板書）3.分流電阻R： 問：改裝后電流表A的內(nèi)阻是多大？學(xué)生答： （板書）4. 電流表的內(nèi)阻：說明：（1）電流表A由表頭G和電阻R并聯(lián)組成，如圖虛線框內(nèi)所示。（2）所謂量程I，意思是通過電流表A的電流為I時(shí)，通過表頭G的電流為滿偏電流Ig。指針指在最大刻度處，所以改裝后電流表A的表盤最大刻度處標(biāo)值為I。教師問：如何給改裝后的電流表A標(biāo)度呢？引導(dǎo)學(xué)生分析、

14、討論并得出結(jié)論：當(dāng)流過表頭G的電流為滿偏電流Ig時(shí)，流過電流表A的電流最大，為改裝后電流表的量程I，且： 因此，只要將原來表頭的刻度盤的每一刻度值擴(kuò)大為原來的倍，就得到了改裝后的電流表A的表盤。（板書）5.標(biāo)度：把原電流值擴(kuò)大倍。強(qiáng)化練習(xí)（多媒體展示）有一表頭G，內(nèi)阻Rg=25 ，滿偏電流Ig=3 mA，把它改裝成量程為0.6 A的電流表，要并聯(lián)一個(gè)多大的電阻R？改裝后電流表的內(nèi)阻RA為多大？解：由題意知，Rg=25 ,Ig=3 mA=310-3A，I=0.6 A據(jù)并聯(lián)電路的基本特點(diǎn)可知，加在電阻R兩端的電壓與加在表頭G兩端的電壓相等，即UR=IgRg通過電阻R的電流IR=I-Ig故：改裝后電

15、流表的內(nèi)阻RA為：或：說明：通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)，改裝后的電流表的內(nèi)阻RA非常小，解題時(shí)一般不計(jì)電流表的內(nèi)阻。對(duì)于理想的電流表，可認(rèn)為其內(nèi)阻等于零，在電路中可等效成導(dǎo)線。四、課堂小結(jié)通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，主要學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問題：1.表頭G的三個(gè)重要參量：滿偏電流Ig,內(nèi)阻Rg和滿偏電壓Ug2.把表頭G改裝成電壓表時(shí)，需要串聯(lián)一個(gè)適當(dāng)?shù)碾娮鑂。3.把表頭G改裝成電流表時(shí)，需要并聯(lián)一個(gè)適當(dāng)?shù)碾娮鑂。五、作業(yè)布置 完成P164練習(xí)五的第、題。在老師的引導(dǎo)下復(fù)習(xí)、回顧在老師的引導(dǎo)下復(fù)習(xí)、回顧了解表頭G的主要構(gòu)造和工作原理了解表頭G的幾個(gè)重要參量積極思考、回答老師的問題，理解電壓表的改裝方法、原理等清楚老師的說明了解改裝后的電壓表的標(biāo)度在老師的引導(dǎo)下完成強(qiáng)化練習(xí)積極思考、回答老師的問題，理解電流表的改裝方法、原理等清楚老師的說明了解改裝后的電流表的標(biāo)度運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解答習(xí)題清楚老師的說明回顧本節(jié)課知識(shí)完成作業(yè)教學(xué)后記人教版高二物理 資源版主：劉現(xiàn)柱Email:liuxianzhui