高中物理_专题：电表的改装教学设计学情分析教材分析课后反思

电表的改装

【设计思想】

本节课的设计思路是：通过问题如何在大电流、大电压的电路中正常使用额定电压、额定电流较小的用电器入手，深化学生对串联分压、并联分流作用的认识；并进行知识迁移，学生合作设计改装电表，加深理解的同时提高学生灵活运用能力；最后设置关于两个电表的串、并联使用的练习题在理解电表改装原理基础上，进一步拓展提升学生对这部分知识的应用。

【教材分析】

电流表、电压表的改装这部分内容在教材上并没有单独成节，而只是作为串联、并联电路的一个应用，以习题的方式呈现。目的是强调欧姆定律的应用，通过对电流表量程的改装、电流表和电压表电路模型的建立等内容使串并联知识得以拓展。着眼点仍然在于基本的物理规律，以学生自主推导分析为主。另一方面，电表的使用在整个恒定电流部分都是重点，尤其是关于电路的设计、误差的分析，对电表的结构要求很高，而这些又是高考实验的重点和难点。所以对电表的改装，需让学生从根本上搞清楚原理和设计思想。

【学情分析】

从学生已有的知识来看：电表的改装建立在欧姆定律、串并联电路基础上，这两部分知识在初中都已初步学习，在前一节也做过系统的讲解分析，所以学生的理论基础已充足，但是对串联分压、并联分流思想没有强化过，对其应用就更困难了，需要指导激活。

从学生的认知特点来看：高一的学生经过高中一年抽象思维的训练已经能初步进行深层次的思考，尤其是理科班的学生，其自身也不再满足于简单的听懂，更希望通过自己的思考获得知识，提升思维。

因此通过导学案问题设计的引导，学生可实现自主推导设计电表改装，并分析电表应用带来的问题。这也是本节课的关键所在。

【教学目标】

一、知识与技能：

1.知道小量程电流表G的工作原理、基本参数（满偏电流、满偏电压）及其关系。

2.知道小量程的电流表G在电路中就相当于一个电阻。

3.弄清将小量程电流表G改装成大量程电压表和大量程的电流表的原理。

4.学会将小量程电流表G改装成大量程的电压表和大量程电流表的方法，并会改装。

二、过程与方法：

通过小组自主学习，合作探究出把小量程电流表G改装成大量程电压表和大量程电流表的方法，并体会串并联电路在电表改装中的作用，深刻理解改装原理，并对方法进行总结。

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三、情感态度与价值观：

1.将电路的串并联规律应用到电表改装上，提升学生知识的迁移能力，自主设计能力，让学生体会成功的喜悦，增强学生的自信心和学习兴趣。

2.通过电路的设计，了解科学家自制仪器的智慧和艰辛。

【重点难点】

重点：电流表、电压表改装原理的理解

难点：改装原理的应用及表盘读数

【教法与学法】

通过导学案内容问题的设置，给学生指明自主学生、合作探究的方向，帮助学生搭建独学、群学的知识平台。在学生独学的基础上，小组内合作探究完成独学中同学们遗留下来的问题，进行组内交流讨论，构成群学的氛围。

在同学们群学的过程中，教师要深入组内倾听各组同学的交流，适时的参与到他们的讨论中，对较困难的问题及时给与引导和点拨。教师要对同学们的表现及时的评价，对出错点、不足点及时纠正和补充，对重难点充分强调，对学生的表现给与即时的鼓励，充分调动学生的积极性，提升学生参与课堂学习的热情，继而提高课堂的学习效率。

【教学过程】

一、情境导入：

用生活中常用的电压表电流表的构造,引起学生的好奇心和兴趣

二、自主学习

知识点1：小量程的电流表G（表头）

学生观察电流计、认识电流计，师对照实物补充简介电流计

1.灵敏电流计的刻度盘是均匀的。

2. 三个主要参数

①内阻R g：线圈有一定的电阻。

②满偏电流I g：电流表指针偏转到最大刻度时的电流

③满偏电压U g：电流表满偏时加在它两端的电压

三个参数满足欧姆定律：即U g=I g R g

探究：此电流表能否作为电压表来测量电压呢？若可以，请你试着来标记电压表的刻度盘。（已知内阻Rg=100Ω）

成果展示：学生独立完成，教师展示

归纳总结：

mA

三、交流环节、展示环节 知识点2：改装大量程的电压表

思考：电流计量程小，测较大的电压电流需要改装，如何改装呢？

探究1：把电流表改装成电压表

例1：电流表G 的内阻为R g ＝10Ω,满偏电流为I g =3mA,要把它改装成量程为U =3V 的伏特表,应该怎么办？

问题1：能让3V 的电压全部加在表头吗？怎么办？

问题2：当被测电压是3V 时，指针应该指在哪里？表头两端加多大电压？其余电压加在哪里？

问题3：要串联的电阻上分担多少电压？需要多大的电阻分压？

问题4：改装后的电压表内阻R V 是多大？ 问题5：改装后的表盘需要做怎样的改变?

变 式：电流表G 的内阻为R g ＝10Ω,满偏电流为I g =3mA,要把它改装成量程为U =0.6V 的电压表，要串联多大的电阻，改装后的电压表内阻是多少，表盘怎么改？ 总结:当串联的电阻越大，电压表量程越大

探究2：把小量程的电流表改装成大量程的电流表

例2、有一个电流表G,内阻为R g ＝25Ω,满偏电流为I g =3mA,要把它改装成量程为I =0.6A 的电流表,应该怎么办？

问题1：能让0.6A 的电流全部通过表头吗？怎么办？

Ω

=-=

990g

g

g I R I U R

问题2：当被测电压是3V时，指针应该指在哪里？表头两端加多大电压？其余电压加在哪里？

问题3：要串联的电阻上分担多少电压？需要多大的电阻分压？

问题4：改装后的电流表内阻R A是多大？

问题5：改装后的表盘需要做怎样的改变？

变式：有一个电流表G,内阻为R g＝25Ω,满偏电流为I g=3mA,要把它改装成量程为I=3A 的电流表,并联多大的电阻，改装后的电流表内阻是多大，表盘怎样改变总结:当并联的电阻越小，电流表量程越大

【板书设计】电表的改装

表头G U g= I g R g 一、电压表

原理:串联分压

1.Ug=Ig+Rg

2.Ur=U-Ug

3. g

g

g

I

R

I

U

R

-

=

二、电流表

原理：并联分流

1.Ig=I-Rg

2.

g

g

g

I

I

R

I

R

-

=

4.R=R+Rg

3.

【教学反思】

本设计最大的特点在于，电表改装的串联分压、并联分流原理通过旧知识额定电流、额定电压小的灯泡在大电流、大电压电路中使用得到，大大降低了学生对改装原理理解的困难。再加上设置大问题把握方向，小问题引导思路，学生小组合作探究，投影成果展示、讲解等方式，使整节课的学习氛围都较轻松，学生的独学、群学的学习方式变成整堂课的主导学习方式，教师真正意义上变成了同学们学习的合作伙伴，极大限度的凸显了学生的主体地位。

I

R I R g

g

学情分析

从学生已有的知识来看：电表的改装建立在欧姆定律、串并联电路的基础上，这两部分知识在初中都已初步学习，在前一节也做过系统的讲解分析，所以学生的理论基础已充足，但是对串联分压、并联分流思想没有强化过，对其应用就更困难了，需要指导激活。

从学生的认知特点来看：高一的学生经过高中一年抽象思维的训练已经能初步进行深层次的思考，尤其是理科班的学生，其自身也不再满足于简单的听得懂，更希望通过自己的思考获得知识，提升思维。

因此通过导学案问题设计的引导，学生可实现自主推导设计电表改装，并分析电表应用带来的问题。这也是本节课的关键所在。

电表的改装

本课以灵敏电流计导入，首先让学生明白本节课的学习任务，并激发学生兴趣。然后导入到电表的改装的任务上。第一个任务是电压表的改装,用串联分压的原理,引导学生自主改装电压表，第二个任务是电流表的改装,用并联分流的原理,引导学生自主改装电流表. 课堂完成任务后，通过提出我们常用的电表都是双量程,如何改装双量程这一问题？对课堂知识的延伸和巩固。最后带领学生简单梳理一节课的内容。本课设计上思路非常明晰，由潜入深，教师带领着学生一步一个脚印，渐渐进入任务，让学生非常自然的领会本课的知识点。问题设计层层递进，教师对课堂的把握非常到位，收放自如。不足之处在于学生在做对话时积极性不高，教师可给与适当的引导。

教材分析

电流表、电压表的改装这部分内容在教材上并没有单独成节，而只是作为串联、并联电路的一个应用，以习题的方式呈现。目的是强调欧姆定律的应用，通过对电流表量程的改装、电流表和电压表电路模型的建立等内容使串并联知识和欧姆定律的应用得以拓展。着眼点仍然在于基本的物理规律，以学生自主推导分析为主。

另一方面，电表的使用在整个恒定电流部分都是重点，尤其是关于电路的设计、误差的分析，对电表的结构要求很高，而这些又是高考实验的重点和难点。所以对电表的改装，需让学生从根本上搞清楚原理和设计思想。

探究1：把电流表改装成电压表

变式：电流表G的内阻为R g＝10Ω,满偏电流为I g=3mA,要把它改装成量程为U=0.6V的电压表，要串联多大的电阻，改装后的电压表内阻是多少，表盘怎么改？

探究2：把小量程的电流表改装成大量程的电流表

变式：有一个电流表G,内阻为R g＝25Ω,满偏电流为I g=3mA,要把它改装成量程为I=3A 的电流表,并联多大的电阻，改装后的电流表内阻是多大，表盘怎样改变

课后反思

本设计最大的特点在于，电表改装的串联分压、并联分流原理通过旧知识额定电流、额定电压小的灯泡在大电流、大电压电路中使用得到，大大降低了学生对改装原理理解的困难。再加上设置大问题把握方向，小问题引导思路，学生小组合作探究，投影成果展示、讲

解等方式，使整节课的学习氛围都较轻松，学生的独学、群学的学习方式变成整堂课的主导学习方式，教师真正意义上变成了同学们学习的合作伙伴，极大限度的凸显了学生的主体地位。

本节课的不足之处：

由于学生的学习基础不同，参与度不均衡，部分学困生不能积极举手参与活动。

课标分析

本课选自人民教育出版社高中物理选修3-1第二章第4节第二课时 .

一、知识与技能：

1.知道小量程电流表G的工作原理、基本参数（满偏电流、满偏电压）及其关系。

2.知道小量程的电流表G在电路中就相当于一个电阻。

3.弄清将小量程电流表G改装成大量程电压表和大量程的电流表的原理。

4.学会将小量程电流表G改装成大量程的电压表和大量程电流表的方法，并会改装。

二、过程与方法：

通过小组自主学习，合作探究出把小量程电流表G改装成大量程电压表和大量程电流表的方法，并体会串并联电路在电表改装中的作用，深刻理解改装原理，并对方法进行总结。

三、情感态度与价值观：

1.将电路的串并联规律应用到电表改装上，提升学生知识的迁移能力，自主设计能力，让学生体会成功的喜悦，增强学生的自信心和学习兴趣。

2.通过电路的设计，了解科学家自制仪器的智慧和艰辛。