2.4 磁电系电压表（教案）-《电气测量技术》同步精品课堂（高教版）

《电气测量技术—磁电系仪表》教案 课 题 2.4 磁电系电压表 课 型 理论 课 时 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 《电气测量技术》（第4版）是电气类专业的重要专业教材，在整个电气专业课程体系中具有关键地位。它是学生从理论学习向实际工程应用过渡的重要环节，为培养电气专业人才的实践能力和工程素养提供了核心知识。在电气系统的设计、安装、调试、运行和维护过程中，电气测量是获取系统参数、评估系统性能、诊断故障的关键手段。本教材所涵盖的内容为学生今后从事电气相关工作，如电力系统、电气设备制造与检测、工业自动化等领域的工作，提供了必要的测量技术和方法指导，是实现理论与实践紧密结合的重要载体。本节课教材围绕磁电系电压表展开，知识结构严谨且层次分明。首先介绍其结构与工作原理，从核心部件永久磁铁、可动线圈、游丝等入手，详细阐述它们如何协同工作，基于电磁力与力矩平衡原理实现电压测量功能。接着讲解技术特性，如准确度高、灵敏度高、刻度均匀、内阻较大等特点，这些特性不仅反映了磁电系电压表的性能优势，也与它的结构和工作原理紧密相连。在应用方面，教材列举了多个实际场景，涵盖电子电路、工业控制、电力系统等领域，展示了磁电系电压表在不同工况下的适用性和重要性，体现了理论知识与实际工程的紧密结合。最后着重阐述直流电压的测量方法，包括正确的电路连接方式（并联）、量程选择原则以及读数方法等操作要点，以及使用维护方法。 学情分析 学生基础较差，对化学基础知识的掌握不够扎实，可能在理解一些复杂的化学概念和实验原理时存在困难。其次，学生对学习的兴趣不足，传统的教学方式可能难以吸引他们的注意力。然而，职高学生通常动手能力较强，对实践操作有一定的热情。他们也更倾向于直观、有趣的学习方式。因此，在教学过程中，应多设计一些有趣的环节，如实验演示、小组竞赛、化学魔术等，以提高学生的学习积极性。同时，由于电气测量知识涉及较多的概念、原理和分类，如果教学过程过于枯燥或理论化，可能会导致部分学生出现畏难情绪或注意力不集中的情况。此外，对于一些需要深入理解和记忆的内容，学生可能会因为觉得繁琐而缺乏学习耐心。因此，在教学过程中需要注重教学方法的多样性和趣味性，以保持学生积极的学习态度。 学习目标 1.能够准确描述磁电系电压表的基本结构，包括永久磁铁、可动线圈、游丝、指针等核心部件的名称、形状、位置关系及其在电压测量过程中的作用。 2.深入理解磁电系电压表的工作原理，能够运用电磁感应定律和力矩平衡原理，详细解释可动线圈在磁场中如何因电流通过而受力转动。 学习重难点 学习重点 熟练掌握磁电系电压表的技术特性，如准确度高（明确其典型的准确度等级范围）、灵敏度高（理解灵敏度的定义及影响因素）、刻度均匀（能解释刻度均匀的原理依据）、内阻较大（清楚内阻大小对测量电路的影响机制）等特点，并能对比分析这些特性与其他类型电压表的差异。 学习难点 精准掌握磁电系电压表测量直流电压的正确方法，包括正确的电路连接方式（并联连接的要点及原因）、量程选择原则（根据预估电压值合理选择量程的方法及量程选择不当的后果）、读数方法（准确读取刻度值及估读规则）等操作要点。 教学方法 讲授法、讨论法、小组合作、任务驱动 课前准备 1.教师制作PPT课件，教案 2.布置学生提前预习本节课的相关内容，预习磁电系电压表的基本概念，通过阅读教材或查阅相关科普资料，了解磁电系电压表的大致用途、外观结构的基本组成部分（如指针、表盘、接线柱等），对其有初步的直观认识。 教学媒体 PPT、微视频 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 导入阶段： 教师展示磁电系电压表、简单的直流电路实验装置进入教室，该装置包含一个直流电源、一个电阻和若干导线，电路中连接有一个普通的灯泡。然后提出问题：“同学们，我们现在看到灯泡在正常发光，但是如果我想知道这个电路中电源两端的电压具体是多少，我们该怎么办呢？” 学生仔细观察教师展示的直流电路实验装置和磁电系电压表，思考教师提出的问题。学生可以小声讨论，但暂不要求回答，主要是在脑海中形成自己对电压测量方法和电压表结构的初步想法。 通过展示和提问的方式，培养学生的观察能力和独立思考能力，让学生在观察和思考过程中主动参与到课堂学习中来，为后续深入学习磁电系电压表知识奠定基础。 活动二： 调动思维 探究新知 识讲解阶段： 一、结构和工作原理 1.结构 磁电系电压表由磁电系测量机构和测量线路——附加电阻组成。 2.工作原理 二、技术特性和应用 (1)量程范围较广。利用外附附加电阻,其量程可以从毫伏级至千伏级。 (2)内阻较高,对被测电路影响小。 磁电系电压表主要应用于直流电压的测量,可以制成便携式和安装式电压表，被广泛应用于科研、教学及工矿企业生产中。 三、直流电压的测量方法和磁电系电压表的使用维护方法 1.直流电压的测量方法 由于电压表与负载是并联的,所以电压表接入电路后,将有部分电流流过电压表,即流过负载电阻的电流与电压表接入前不相同。 如果所选择的仪表类型不合适,仪表的内阻不是足够大时,电压表的接入将严重改变原有的工作状况造成很大的测量误差，甚至根本不能进行测量，所以为了减小电压表接入电路对其工作状态的影响,要求内阻 Rv 远大于负载电阻 R。 2.使用维护方法 (1)正确选择磁电系电压表。 (2) 测量时应将电压表并联接入被测电路。 (3) 对于多量程电压表,当需要变换量程时,应将电压表与被测电路断开后,再改变量程。 (4) 不使用电压表时,应按电压表的技术说明书的要求妥善保管。 通过讲解这节课的知识点，观察学生的接受情况，根据情况调整教学时间安排。 学生在教师讲解结构部件时，认真观察示意图和实物，将各部件的名称、特点和作用记录在笔记本上。学生在教师讲解技术特性时，认真记录每个特性的要点和相关数据案例。学生认真聆听教师讲解的使用注意事项，并将其记录在笔记本上。 通过案例分析和小组讨论，让学生深刻理解磁电系电压表使用过程中的各项注意事项，培养学生的分析问题能力、团队合作精神和安全意识，提高学生对仪器正确使用的重视程度。 活动三： 调动思维 探究新知 互动学习阶段： 出示ppt一些练习题，包括结构和工作原理，技术特性和应用，直流电压的测量方法和磁电系电压表的使用维护方法（直流电压的测量方法，使用维护方法）。 巡视学生的做题情况，及时给予指导。将学生分成小组，小组中间进行讨论这些练习题。 小组成员围绕讨论任务展开热烈讨论，发表自己的观点和看法。 各小组代表勇敢地站起来分享小组讨论结果。认真倾听其他小组的发言，学习不同的观点和思路。 通过提出问题和回答问题，检验学生对知识的掌握程度，激发学生的思考和表达能力，促进学生对知识点的深入理解。 小组讨论可以培养学生的合作学习能力和团队精神，让学生在交流中互相启发，拓宽思维。 活动四： 巩固练习 素质提升 总结和复习阶段： 以简洁明了的语言回顾本节课的主要知识点，包括结构和工作原理，技术特性和应用，直流电压的测量方法和磁电系电压表的使用维护方法（直流电压的测量方法，使用维护方法）。针对本节课的重点内容，如在结构与工作原理方面，再次强调永久磁铁产生磁场、可动线圈受力转动以及游丝提供反作用力矩的协同工作机制，并重申指针偏转角度与被测电压成正比这一关键关系等进行再次强调。 积极参与知识回顾环节，巩固所学知识点。 提问或分享自己的学习心得和疑问。学生在课后根据教师的总结和自己的学习情况，进行自我总结和反思。 认真完成教师布置的作业或任务。 帮助学生梳理知识脉络，加深对重点内容的理解和记忆。 布置作业可以让学生在课后进一步巩固所学知识，拓展知识面，培养学生的自主学习能力和探究精神。 课堂小结 作业布置 （一）本节课聚焦磁电系电压表，深入探究其多方面知识。在结构与工作原理上，由永久磁铁、可动线圈、游丝和指针组成，利用电磁力使可动线圈转动，游丝提供反力矩，指针偏转角度正比于直流电压，借此实现电压测量。其技术特性表现为准确度高、灵敏度强、刻度均匀且内阻大，故而在直流电压测量场景应用广泛，像电子设备直流供电检测等，但不能直接测交流电压，需整流转换。测量直流电压时，要并联于电路并恰当选量程，防止量程不当影响测量。使用维护方面，使用前机械调零，连接注意极性正确，测量时避干扰，结束先拆线再断电，妥善存放防碰撞潮湿。通过学习，我们全面掌握了磁电系电压表知识，为精准测量直流电压及后续电学学习筑牢根基。 （二）预习2.5基本知识。 （三）完成同步练习 板书设计 主题：磁电系电压表 一、结构和工作原理 1.结构 磁电系电压表由磁电系测量机构和测量线路——附加电阻组成。 2.工作原理 二、技术特性和应用 (1)量程范围较广。利用外附附加电阻,其量程可以从毫伏级至千伏级。 (2)内阻较高,对被测电路影响小。 磁电系电压表主要应用于直流电压的测量,可以制成便携式和安装式电压表，被广泛应用于科研、教学及工矿企业生产中。 三、直流电压的测量方法和磁电系电压表的使用维护方法 1.直流电压的测量方法 由于电压表与负载是并联的,所以电压表接入电路后,将有部分电流流过电压表,即流过负载电阻的电流与电压表接入前不相同。 如果所选择的仪表类型不合适,仪表的内阻不是足够大时,电压表的接入将严重改变原有的工作状况造成很大的测量误差，甚至根本不能进行测量，所以为了减小电压表接入电路对其工作状态的影响,要求内阻 Rv 远大于负载电阻 R。 2.使用维护方法 (1)正确选择磁电系电压表。 (2) 测量时应将电压表并联接入被测电路。 (3) 对于多量程电压表,当需要变换量程时,应将电压表与被测电路断开后,再改变量程。 (4) 不使用电压表时,应按电压表的技术说明书的要求妥善保管。 教学反思 本节课设计合理，学生们通过观看讲解、参与练习等形式，对磁电系电压表有了初步的了解和掌握。然而，教学中仍存在一些可以改进的地方。 然而，教学中也存在可以改进的地方。例如，在课堂教学中，增加提问环节和课堂练习环节，及时了解学生对知识点的掌握情况。对于基础薄弱或学习有困难的学生，建立学习档案，定期进行个别辅导，帮助他们解决学习中遇到的问题。 另外，在备课过程中，更加细致地分析教学内容，确定每个知识点的讲解时间和教学方法。 最后，在教学内容的选择上，对于重点和难点内容，可以采用多种教学方法相结合的方式进行讲解，但要注意时间的控制，避免过长时间的讲解导致学生注意力分散。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$