1、高中物理串联电路和并联电路3优质课教案教学设计串联电路和并联电路-电表的改装教学设计【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
2、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半年抽象思维的训
3、练已经能初步进行深层次的思考,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。5. 会在电路中正确使用改装后的电表。二、过程与方法:通过小组自主学
4、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。【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
5、的问题,进行组内交流讨论,构成群学的氛围。然后以组为单位展示各组的研究成果,总结解决问题的方法。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。在各组展示研究成果的过程中,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。【教学模式】情境导入自学环节交流环节展示环节总结环节习题检测六步法【教学过程】一、情境导入:复习:以游戏形式复习回顾串联电路的特点和并联电路的特点:探究: 已知灯泡 L 允许通
6、过的最大电流为 1A,最大电压为 10V1) 现只有一电压为 12V 的源电压,如何能使灯泡 L 正常使用?2) 现只有一电流为 3A 的电流,如何能使灯泡 L 正常使用?学生分析计算总结:串联分压,并联分流师:若用一个盒子将灯泡 L 与Rx 装起来,仅留灯泡的玻璃罩露在外面新的灯泡 L1) 2) U 新的灯泡规格: I =3A , U =10V师生共同归 :串联电阻可分压,扩大原用电器能承受的电m压 m新的灯泡规格: I =1A , U =12V(电流扩大)m m(电压扩大)扩大原用电器能承受的电流二、自主学习知识点 1:小量程的电流表 G(表头)生观察电流计、认识电流计,师对照实物补充简介
7、电流计结构原理:指针的偏转角度 与流过表头的电流 I 的大小成正比,即 I。因此,灵敏电流计的刻度盘是均匀的。2. 三个主要参数内阻 Rg:线圈有一定的电阻。满偏电流 Ig:电流表指针偏转到最大刻度时的电流满偏电压 Ug: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 Ug=IgRg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=100)成果展示: 学生独立完成,投影展示归纳总结:三、交流环节、展示环节知识点 2:改装大量程的电压表思考: 用灵敏电流表来测电流或电压有什么局限性吗?该如何改进呢? 生思考如何用上述电流计按要求实现测量,并设
8、计出电路图探究: 一表灵敏电流计G,内阻 Rg=10,满偏电流 Ig=300A,如何把它改装成量程为 U=3V 的电压表呢?生:简单陈述方法并计算并联电阻 R 值。拓展 1:改装之后的电压表内阻是多大?并修改表盘读数师:模仿灯泡改装,也将电流计和电阻装在暗箱中,如图:U 拓展 2:上题中改装后的电压表测量一个电阻两端的电压,指针指在200A 处,那么电阻两端的电压是多少?拓展 3:给新改装的电压表画出表盘。拓展 4: 如何验证例 1 中改装后的电表测量是否正确?画出电路图。拓展 5:设计一个电路进行验证实验。拓展 6:根据电路图连接实物图成果展示: 学生分小组交流讨论,并由各小组将结果用实物投
9、影进行展示归纳总结1、小量程电流表G 改装电压表V ,要给电流表G 联一个阻值 的电阻。(填“串”、“并”、“大”、“小”)2、改装后电压表的量程越大,分压电阻越 ,改装后电压表内阻越。(填 “大”、“小”)3、分压电阻的阻值 R= ;改装后电压表的内阻 RV= 知识点三:改装大量程的电流表教师:电流计体现的最大电流值有限,怎样扩大其量程探究: 一电流表G,内阻Rg=100,满偏电流 Ig=3mA,如何把它改装成量程为 00.6A 的电流表呢?学生结合将电流计改装成电压表的方法独立完成电流表的改装,并让学生板演电路设计。改装之后的电流表内阻是多大?并修改表盘读数成果展示: 学生分小组交流讨论,
10、并由各小组将结果用实物投影进行展示归纳总结1、小量程电流表 G 改装成大量程电流表 A,要给电流表 G 联一个阻值的电阻。(填“串”、“并”、“大”、“小” )2、改装后电流表的量程越大,分流电阻越 ,改装后电流表内阻越 。(填 “大”、“小”)3、分流电阻 R 的阻值 R= ;改装后电表内阻 RA= 四、总结环节以思维导图形式呈现【板书设计】 电表的改装知识回顾1、 串联电路特点: 并联电路特点:2、 例: 灯泡正常使用问题1) 串联L电阻分R压xU 2) I并联电阻L 分流Rx一、电流计1、原理:指针偏转角度 I2、满偏电流: I g 满偏电压:U g3、内阻: Rg二、电流计的改装1、电流计改装成电流表: I=1AG2 R R电压表:、电流计改装成 GU 三、改装后电表的使用留作草稿、计算、 学生板书
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