串联电路和并联电路 电表改装 教学设计 -2025-2026学年高二上学期人教版必修第三册

该高中物理教学设计聚焦电表改装核心知识点，通过复习串并联电路特点，以“如何将小量程电流表改装成电压表和电流表”问题导入，搭建旧知（串联分压、并联分流）到新知（分压/分流电阻公式推导）的学习支架。 特色在于深度融合核心素养，物理观念上深化电路规律理解，科学思维通过推导公式锻炼逻辑推理，科学探究依托“计算-设计-分组实操”流程提升动手能力，动态演示与导学案辅助教学，反思改进建议增强实用性，助力学生构建系统认知，为教师提供完整可操作的教学方案。

 串联电路和并联电路 《电表改装》教案 一、设计思路 1.指导思想：结合学生已学知识，让学生掌握如何将小量程电流表改装成大量程的电压表和电流表。重在深化学生对“电路规律”（欧姆定律、串并联电路特点）的理解；通过推导分压电阻和分流电阻的公式，锻炼学生的逻辑推理能力。 逻辑框架为： （1） 旧知铺垫：复习串并联电路特点，引出如何将小量程电流表改装成大量程的电压表和电流表。 （2）步骤建模：通过复习串并联电路的特点，让学生根据“串联分压、并联分流”的特点，分析将小量程电流表改装成大量程的电压表和电流表的办法（改装成电压表：串大电阻；改装成电流表并小电阻），并通过分析推导出分压电阻和分流电阻的公式。 （3）能力提升：通过及时练习，让学生灵活掌握电表改装的方法，并能进行实际改装读数。 （4）方法效果：让学生知道电表改装的核心原理（串联分压、并联分流）；能独立推导压电阻和分流电阻的计算公式；并能进行实际改装读数。 2.教学目标：让学生掌握如何将小量程电流表改装成大量程的电压表和电流表（核心原理串联分压、并联分流）；分析推导得出分压电阻和分流电阻的公式；进行相应改装计算；实际改装读数。 3.核心素养： （1）物理观念：深化对“电路规律”（欧姆定律、串并联电路特点）的理解，形成系统的“电现象与规律”认知框架，而非孤立记忆公式 （2）科学思维：通过推导分流/分压电阻公式，锻炼逻辑推理能力；通过设计改装方案、分析校准误差，培养基于证据的科学论证与质疑创新能力 （3）科学探究与创新：借助“计算-设计-实操”的完整探究流程，提升动手实践能力，体会科学研究的一般方法。 4.教学重、难点：掌握将小量程电流表改装成大量程的电压表和电流表的原理；分压电阻和分流电阻的公式的推导。 5.教学内容： 先通过复习串并联电路的特点，让学生根据“串联分压、并联分流”的特点，分析将小量程电流表改装成大量程的电压表和电流表的办法（改装成电压表：串大电阻；改装成电流表并小电阻），告诉学生小量程电流表的三个参数，并通过分析推导出分压电阻和分流电阻的公式。 新课教授中，重在分析推导分压电阻和分流电阻的计算公式。并能进行相应的改装计算。 最后,进行实际改装读数。 二、教学准备： 1.学情分析： 学生已学习掌握串并联电路的特点，具备电路分析的基本能力。通过问题导入引起学生的思考讨论，让学找到将将小量程电流表改装成大量程的电压表和电流表的方法。 2.教学资源： （1）教材与教具 核心教材：人教版高中物理必修3第11章第4节的内容。 板书工具：直尺（画电路图）、彩色粉笔（标注电流方向）。 纸质材料：印发导学案，供学生进行课堂记录。 改装原件：直流电源、小量程电流表、电阻、开关、导线若干。 （2）多媒体资源 动态演示：制作PPT动画展示各电路中的电流流向，用不同颜色区分各支路电流。 3. 教学方法： （1） 讲授法：复习串并联电路的特点（串联分压、并联分流） （2） 讨论法：让学生讨论分析如何将小量程电流表改装成大量程的电压表和电流表。 3、 教学过程 新课导入：（复习旧知，问题导入，引入新知 5分钟） 复习： 串并路电路的特点：串联分压、并联分流 (提问学生回答) 【老师】我们常用电压表和电流表来测电路中的电压和电流，而常用的电压表和电流都是由小量程的电流表改装而成。 问题引入 【老师提问】如何将小量程的电流表改装成大量程的电压表和电流表呢？ 新课展开：（新知展开、分析推导 20分钟 ） 展示： 1、小量程电流表的电路图符合： 2、小量程电流表的三个参数： 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 【老师提问】这三个参数之间有何关系？ 【学生】思考并回答： Ug＝IgRg 【老师提问】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。 (点明改装电表的原因，引起学生思考) 【老师提问】怎样改装成大量程电压表？ 【学生】思考并回答：利用串联分压原理，给表头串联一个大电阻，可以改装为大量程电压表。 【老师】串联的电阻叫分压电阻。 【老师提问】怎样改装成大量程电流表？ 【学生】思考并回答：利用并联分流原理，给表头并联一个小电阻，可以改装为大量程电流表。 【老师】并联的电阻叫分流电阻。 （提出问题，让学生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。） 一、改装成电压表： 【老师提问】若要将电流表G改装成一个量程为Ug的n倍的电压表，需要串联多大阻值的电阻？ 【学生】思考讨论 【老师】 （学生在老师带领进行推导完成） 可见：若要将电流表G改装成一个量程为Ug的n倍的电压表，需要串联的电阻 其中： 【老师提问】改装后的表盘需要做怎样的改变？ 【学生】思考讨论 【老师】根据串联分压，读数时在电流表原刻度对应的电压的基础上乘以扩大倍数；满刻度处标改装后的量程，然后根据小格数按比例等分即可。 二、改装成电流表： 【老师提问】若将电流表G改装成一个量程为Ig的n倍的电流表，需要并联多大阻值的电阻？ 【学生】思考讨论 【老师】 由 则： （学生在老师带领进行推导完成） 可见：若将电流表G改装成一个量程为Ig的n倍的电流表，需要并联的电阻 其中： 【老师提问】改装后的表盘需要做怎样的改变？ 【学生】思考讨论 【老师】根据并联分流，读数时在电流表原刻度对应的电流的基础上乘以扩大倍数；满刻度处标改装后的量程，然后根据小格数按比例等分即可。 （随堂练习 10分钟） 例1：一个满偏电流为1毫安,线圈电阻100欧姆的小量程电流表 (1)把它改装成满偏电压U=10V的电压表； (2)把它改装成满偏电压I=0.6A的电流表； （学生独立完成，其中一个学生上黑板完成，老师进行点评，指出学生完成的优点与不足，并强调要注意事项） 教学实践：给出上题的电流表及其他器材让学生分组进行改装并读数（锻炼学生的实验操作和团队协作能力）（5分钟） 再练习：（3分钟） 课堂小结（2分钟）：让学生总结叙述本节课所学知识，老师补充 课后练习：1、基础题（打印练习题) 2、如何改装多量程的电压表和电流表（课后4、5题） 板书设计：（板书清晰明了，能够展示本节课教学重难点） 11.4电表改装 一、改装成电压表： 串大电阻 二、改装成电流表 并小电阻 四、教学反思 本节课预设效果是：让学生能在学习串并联电路特点的基础上分析将小量程电流表改装成大量程电压表和电流表的方法，并通过具体推导得到分压电阻和分流电阻的计算公式。最后进行实际的改装读数。 但实际课堂进行中学生公式推导衔接生硬：直接从“表头参数”推导改装电阻公式时，未充分复习串并联电路电压、电流规律，基础薄弱的学生对“为何串联电阻分压”“并联电阻分流”理解不透彻，推导过程依赖教师提示；实际改装电表中学生不能很好的进行器材连接和测量读数（这部分所用时间超过了预设时间）。 教学应做以下改进： 1. 下次教学前，进行“串并联电路计算小练习”（如“已知电阻R1、R2串联，总电压U，求R1两端电压”）唤醒旧知，为公式推导搭建台阶。 2、应该专门开设一节电表改装的实验课，让学生进行实际操作并进行测量读数，锻炼学生动手操作能力的同时激发学生学习兴趣。 3、展示学生的典型错误，组织学生“找错-纠错”讨论，加深对电表改装原理的理解。 电表改装打破了学生对“仪器”的被动接受，让学生从“电表”的使用者，转变为“电表”的改装者。这种身份转变能激发创新思维，本节课的学习为后面多用电表的使用打好基础。 学科网（北京）股份有限公司 $