11.4 串联电路和并联电路（第2课时：电表的改装 ）（教学设计）- 【上好课】高二物理同步高效课堂（人教版2019必修第三册）

第4节　电表的改装与读数 教学设计 备课人 学科 物理 课题 电表的改装与读数 教学内容分析 上一节的教学是在初中电学知识、前两章的电场知识的基础上对串联电路、并联电路的电流、电压和电阻规律进行分析、解释。本节则在此基础上，要引导学生练习灵活使用这些规律，对已有的小量程电表进行扩容改装。这既是承接前面内容，从理论到实际的运用知识点，也是在培养学生的电路分析能力，为下一章的学习做准备。 学情分析 学生通过前面的学习，已对串、并联规律有了一定程度的了解，但在具体应用上仍存在理解程度、掌握熟练度等方面的问题。在本节的教学中，学生将从对灵敏电流计的认知入手，练习分析改装电表的方法，借此提升对前面知识的掌握水平。 教学目标 通过建立简化模型，应用串、并联电路规律分析电流表及电压表的改装原理，理解理想电表是一种科学抽象的产物，进一步体会理想化模型的思想方法。 教学 重难点 教学重点： 电流表、电压表的改装原理。 教学难点： 电流表、电压表的改装原理。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 新课导入 【展示】灵敏电流计的图片。 【提问】灵敏电流计的表头有什么特点？它同我们常用的安培表、伏特表有没有关系呢？ 观察图片，了解灵敏电流计的作用。 观察并思考： 指针在表盘中央，量程很小。 通过介绍灵敏电流计，引出新的问题，引发学生的思考。 环节一 小量程的 电流表 （表头G） 【展示】灵敏电流计表头的结构图。 　　 【提问】灵敏电流计表头的核心部件有什么？ 【提问】灵敏电流计表头的工作原理是什么？ 【讲述】指针的偏角θ与通过电流表的电流I成正比。 【提问】灵敏电流计表头的作用是什么？ 【讲述】电路图符号： 【讲述】三个主要参数： · 表头内阻Rg：电流计内阻Rg · 满偏电流Ig：指针偏转到最大值时的电流Ig · 满偏电压Ug：电流表通过满偏电流时加在它两端的电压Ug 【提问】这三个参数之间有何关系？ 【提问】一般灵敏电流表（表头）能够测量的电流是微安级或毫安级，表头内阻在几十到几百欧姆之间，满偏电压也为微伏或毫伏级。用表头直接测量较大电压或电流，会把表头烧坏，因此必须进行改装。怎样改装？ 【提问】怎样改装成大量程电压表？ 串联的电阻叫分压电阻。 【提问】怎样改装成大量程电流表？ 并的电阻叫分流电阻。 观察图片。 根据图片作答： 永久磁铁和可转动的线圈。 思考并回答： 通电后，线圈在磁场力的作用下带动指针偏转。 结合前面对灵敏电流计的介绍回答： 测量微小电流和电压。 观察灵敏电流计的电路图符号。 理解。 思考并回答：Ug＝IgRg 思考。 思考并回答： 利用串联分压原理，给表头串联一个电阻，可以改装为大量程电压表。 思考并回答： 利用并联分流原理，给表头并联一个电阻，可以改装为大量程电流表。 介绍灵敏电流计的内部结构、参数和特点，为以其为表头进行分析、改装做准备。 点明改装电表的原因。 提出问题，并在应用串并联电路基本规律进行简单分析的基础上得出初步的结论。 环节二 改装成 电压表 【提问】有一个表头的内阻Rg＝30Ω，满偏电流Ig＝1mA。怎样才能把它改装成量程为0～3V的电压表呢？ 【提问】当被测电压是3V时，表头两端最多加多大电压？ 【提问】其余电压去了哪里？ 【提问】串联的电阻上需要分担多少电压？需要多大的电阻分压？ 【提问】改装后的电压表内阻Rv是多大？ 【提问】改装后的表盘需要做怎样的改变？ 【提问】若要将电流表G改装成一个量程为Ug的n倍的电压表V，需要串联多大阻值的电阻？ 思考。 思考并回答： Ug＝IgRg＝0.03V 思考并回答： 其余电压加在分压电阻两端。 UR＝U－Ug＝2.97V 思考并回答： Rv＝Rg＋R＝3.0×103Ω 思考并回答： ∵ ∴在电流计原刻度的基础上乘以（Rg+R） （量程和精确度）满刻度处标改装后的量程，然后根据小格数按比例等分。 思考并回答： ∴ 将问题提得更加具体，引导学生做更具体的分析。 从实例出发，把改装电压表的问题具体化为一道有具体数值的习题，便于学生分析、思考和理解，并得出最终的结论。 在数据分析的基础上，让学生对表盘的改变进行分析，使学生对电表的量程、分度值等概念有更深的认知。 从对具体数据的分析上升到理论分析，得出结论。 环节三 改装成 电流表 【提问】有一个电流表G，内阻Rg＝30Ω，满偏电流Ig＝1mA。要把它改装为量程为0～0.6A的电流表，要并联多大的电阻？ 【提问】当被测电流是0.6A时，流过表头的电流最大为多大？ 【提问】并联的电阻上需要分担多少电流？ 【提问】需要多大的分流电阻？ 【提问】改装后的安培表内阻RA是多大？ 【提问】改装后的表盘需要做怎样的改变？ 【提问】若将电流表G改装成一个