曹杨二中.doc

欧姆表曹杨二中 章珣教学目标：知道欧姆表的主要结构，了解欧姆表的原理及其使用方法。重点与难点1、重点：让学生学会使用欧姆表2、难点：对欧姆表测电阻的原理的理解教材分析：在电流这一章中，前一节讲电路的理论。这一节是和实际联系较多的一节，要让学生学会电学测量。后一节则与现代新技术联系更紧密。教法分析：通过让学生设计实验，动手操作并观察来学习欧姆表的原理以及使用方法。学法分析：在本节课中学生要有一定的实验能力，包括设计实验、观察实验以及动手实验的能力。学生情况分析：学生对于电学知识和实验技能应有一定基础，但对电表的设计思想和原理的理解要加以引导。教学过程设计：一、提出问题：如何测量电阻?除了伏安法，用一只电流表加电阻箱等器材能否测某一待测电阻？引出利用电流和电阻的对应关系在电流表上标阻值的设计思路。引出欧姆表的原理：闭合电路欧姆定律。二、欧姆表：1、欧姆表的主要结构。2、刻度盘上电流与待测电阻的对应关系。3、观察欧姆表刻度的规律。4、欧姆调零。三、关于倍率： 1、倍率的使用； 2、倍率的选择； 3、倍率的调整。四、欧姆表使用注意事项：1、待测电阻应和其他电路断开。2、测量时手指不能接触表笔的金属部份3、测量结束后要将表笔从插孔中拔出，并将选择开关旋至交流电压最大量程处（有的型号可旋转到“off ”档）。4、电池用久了造成误差。教学流程图：引导学生用电阻箱测电阻引出曹冲秤象法并进一步提出改进版将上述方法用于测电阻，引出欧姆表的设计思想欧姆表的原理和表盘的刻度及其特点学生使用欧姆表测电阻边操作边观察，得到有关倍率的作用，使用方法，注意事项。欧姆表的使用其他注意事项课堂实录：师：初中时学过有关知识，根据初中知识测量电阻有哪些方法？生：伏安法师：看这张电路图，就是用电压表和电流表分别测出这个电阻的电压和电流，最后用欧姆定律R=U/I，计算出电阻阻值。师：那么伏安法测电阻实际上采用的是什么原理呢？生：部分电路欧姆定律师：这个方法大家是比较熟悉的，那么请大家注意看一下，我们换种方法，用桌面上的器材是否可以测量电阻呢？好，大家仔细对照一下这张电路图，器材有什么区别？生：没有电压表师：但是多了什么？生：电阻箱师：大家设想一下，利用这些器材能否测量电阻？生：先把要测的电阻接进电路，用安培表测出电流值，然后接变阻箱改变阻值，使电流表的读数两次一样，电阻箱的阻值就是这个电阻的阻值。师：我来重复一遍，先把待测电阻接进去形成一个回路，读出电流表的读数，然后把电阻替换成电阻箱，调节这个变阻箱直到什么时候为止啊？生：前后两次的电流值相等师：相等以后可以说明什么问题？电阻箱上的阻值就是？生：待测电阻的阻值师：这种方法很不错，不需要计算，只要使两次电流的值相等就可以了，这个方法不是陆迟钦同学第一个想到的，在古代就有人想到了生：曹冲师：曹冲称象的故事大家都知道，先是让大象上船，看一下水到船的哪个位置，然后再把石头搬上去，让水再次到那个位置。那么石头的重量就是大象的重量。好，这个原理已经有了，看图，先把待测电阻接进去形成一个回路，读出电流表的读数，然后把电阻替换成电阻箱，调节这个电阻箱，这个电阻箱在曹冲称象中相当于什么角色？生：石头师：如果按照这个电路连接的话，在实际实验中，大家还会发现一个问题，还缺样东西，什么东西呢？生：滑动变阻器没用师：那么为什么要用呢？生：保护电路师：这个电阻不知道阻值大小，万一它比较小呢，如果这样接的话，电流表会？生：烧坏师：请大家做实验，在做的时候，我提醒三点：第一，电流表有两个量程，0.6和3 A,我建议大家使用0.6A。第二，滑动变阻器接进去的时候，一开始要打在哪个位置啊？生：最大位置师：当你开始调节电流后，你准该把这个电流表的指针调到什么位置呢？生：整数师：为什么要整数位置呢？生：方便读师：因为这个实验的关键是让前后两次的电流怎么样啊?生：相同师：第一次电流的大小是无所谓的，但是关键是容易记住，调到整数容易记住。好，第三点，是关于电阻箱，以前大家都没用过，提醒一下，电阻箱跟变阻器一样，一开始也要达到最大位置，应该达到99999，然后再从大往小调。请同学看一下。（学生开始调节）师：看哪组快？开始。做完请举手。（学生开始实验）师：好，有同学做好了，多少？生：4欧师：我来总结一下，第一次你测了一次电流，这个电流的大小是无所谓的，但是，为了方便记忆你就取了个整数，那么可以通过什么来调节？生：滑动变阻器师：第二次，把电阻箱接进去，要使两次电流的值相等，那么这个时候，该调节什么？生：电阻箱师：电阻箱和滑动变阻器都可以调吗？我可不可以两个一起调？生：不可以师：如果调了滑动变阻器可以用一个成语来形容，什么成语？生：刻舟求剑师：对，第一次调节过了就不能再调节了，现在用这个方法大家都会测电阻了。如果我再给大家一个电阻，大家会测吗？但是这个方法很麻烦，每次都要测两次，那么有没有好一点的方法，拿曹冲称象来说，能不能不需要每次都用石头，动物上船就可以直接知道其重量，是不是可以在船身上做点文章啊？生：不同的动物刻一条不同的线，做好记号师：就是说不同的动物有不同的刻度，这是大象的这是猫的刻度。改进一下，1000公斤刻一条线，900公斤再刻下一条，800公斤这样狮子上来正好600公斤，但是正好不在整数刻度上呢，是在600到700之间呢？怎么办？生：估计一下师：如果用到这个方法用到刚才的实验中，那么应该怎么改进实验呢？生：在电流表上刻阻值。师：好。例如，最大电流是0.6A时多少电阻刻下来,在0.5A的地方多少电阻也刻下来，那么如果每次电流表上把相应的刻度的电阻都记下来。来一个电阻，只要看指针指到什么位置看相应的值就可以知道其值了。这种表，已经有人做出来了，这个表就是欧姆表。万用表的一部分，欧姆表。我们来看看，要做成这个欧姆表需要那些器材？生：电池师：还有什么啊？你数字计在哪里啊？生：电流表师：关键是电流表，没有电流表从哪里判断大小？注意，这里的电流表我们用符号G不是用A，为什么呢？这里的电流表是灵敏电流表，电流的值非常小，灵敏度很高，只要稍微有点电流就有数值了。那么再接上一个电源，这时请大家注意，电流表的电流方向是从电流表的正极流入负极流出，接进去的电池应该怎样？这个地方接什么极？（用手指着电流表的正极）生：正极师：还缺什么？生：滑动变阻器师：为了测量方便我们还需要两个表笔，还应该标上颜色，一般和电流表的正极相配什么颜色？生：红师：负极呢？生：黑师：注意一下，我说和正极相连是红笔，那么是指和谁的正极呢？生：电流表师：红表笔是和电流表的正极相连，而和电源的负极相连，请大家注意一下，那么现在我接进去一个电阻，我们对于这个电阻的电流方向是左到右还是右到左啊？生：右到左 （见图）师：那也就是说这个电流是从黑表笔流出从红表笔流入，完整地看一下图（见PPT）。师：来看一下这个刻度盘，这个刻度盘是电流表的刻度盘，它的量程是从0到Ig，什么是Ig，Ig是电流表的最大量程，就是满偏电流。我把它分成四等份，Ig/4I、g/2、3Ig/4刻度均匀吗？生：均匀师：现在试试能不能在这5个值上，标上相应的电阻值？先看第一个电流为零，观察电路图，什么时候电路的电流为零？生：无穷大师：就是电路断开时，那么该在这里标上无穷大。好，断开时是这样，那么两个表笔短接会怎样呢？这个时候接进去的电阻是多少啊？生：零师：电流为多少呢？生：满偏电流师：为什么是满偏电流呢？看一下，电流为电动势除以电阻，虽然没接进去待测电阻，但这个时候有电阻吗？生：有师：对，电源有电阻吗？生：有师：电流表有电阻吗？生：有师：还有没有？生：R0（滑动变阻器）师：那么这个电流的值是看R0，是可以改变的，但是你怎么肯定是满偏电流呢？要使表达到这个位置就是要调节滑动变阻器，那么这个值就是要调节的，那么就是需要一个滑动变阻器，不能是定值电阻。也就是，通过调节以后，电流才能到达这个位置，电阻的阻值为零，注意前后的两个零有没区别？生：有师：什么区别生：一个是电流为零，后面这个是电阻为零师：因此在用欧姆表测量前，首先要进行欧姆调零，什么叫欧姆调零？就是使电阻为零，就是把两个笔头短接。调节完以后，那么这个R0还能改变吗？生：不能师：那么这些电阻我们把它固定下来，称为欧姆表的内阻，标为R欧。现在我们接入一个电阻进去，如果接进去后，这个电流表的指针能够指到正中间，就是Ig/2，那么这个接进去的电阻的阻值是多少？当没接如电阻的时候，电流是满偏电流，（写公式）如果电流是一半，看看电阻的阻值是多少呢？ 生：R欧师：这个电阻在整个刻度盘的正中间，所以叫做中值电阻，同时也是这个欧姆表的电阻。那么按照这个原理，如果指针指到Ig/4处，说明这时候接进去的电阻是多少？生：3倍的R欧师：好，举一反三，那么电流为3Ig/4时，总电阻变为多少的R欧生：4/3R欧师：那么接进去的电阻多少？生：1/3R欧师：好，我们用这种方法已经刻下了5个刻度，通过观察这5个刻度有没有特殊的地方？和我们以前的电流表的刻度比较有什么不同？生：电流表左边是零师：好，电流表左边是零，右边是满偏电流，但是欧姆表左边是无穷大右边是零，也就是说左大右小。还有什么不同？电流表变化的差值是均匀的都是四分之一，但是欧姆表呢？这一段是多少？（用手指着Ig到3Ig/4）生：1/3R欧师：这一段变化多少？（用手指着3Ig/4到Ig/2）生：2/3R欧师：这一段？（用手指着Ig/2到Ig/4）生：2 R欧师：这一段？（用手指着Ig/4到0）生：3 R欧师：它的刻度是不均匀的，如果我每隔相同的电阻标上去，那么刻度的疏密是不一样，对不对？生：对师：那么，密的一段是哪一边？（用手指着Ig/2到Ig/4）看一下这里相差多少？生：2 R欧师：那么同样相差2 R欧这段距离怎样？（从右往左指）生：近师：所以是左密右疏，左大右小，接下来我们来看一下万用表放大后的图，万用表既可以测电压又可以测电流，这下面两排是测电压电流的，请大家注意这个符号，这是什么符号？（手指着欧姆的符号）生：电阻师：对了，最上面这一排是用来测电阻的，来看一下，每隔10欧姆，0到10 ，10到20，越往左刻度距离越？生：小师：距离越小，所以左密右疏，利用这个规律看一下能不能解这题？当欧姆表的指针指到20和30欧姆的正中间，待测电阻是25欧姆，对吗？生：不是师：那么比25欧姆大还是小呢？根据左密右疏，那么要标25欧姆，应该标在靠近30欧姆还是20 欧姆的地方呢？生：30师：那么正中间的位置比25欧姆大还是小？生：小 师：现在我们已经知道了欧姆表的结构，刻度盘的处理也知道了，那么来看一下如何来测量电阻。这不是欧姆表，是一个万用表，已经说过了，这个万用表可以测量既可以测电压电流又可以测电阻，三个物理量，这两个是表笔，这上面可以看到是电压电流电阻，那么这个是什么呢？是调零旋钮。什么作用？生：欧姆调零师：实际上是来调节什么？（手指黑板的图）生：R0师：先来看电流，这个是什么单位啊？生：是微安师：50微安，500微安是电流表的量程，最多可以测50微安和500微安，下面是毫安，那么再下面是什么啊？生：是伏师：这个波浪线，表示什么？生：交流师：那么这个符号呢？表示？生：直流师：这个是什么啊？生：电阻师：大家看一下，即使是测量电阻上面还有乘1乘10乘100，这个是什么啊？这个是不是量程呢？生：不是师：不是量程，那叫什么啊？生：讲不清楚师：这个给它取个名字，叫做倍率，那么为什么要有倍率呢？比如说，乘10乘100，是不是说只能测量10欧姆和100欧姆啊？生：不是这个意思师：即使是用倍率乘1的，它的测量范围是多少啊？想一想它的刻度是怎么样？最右边是什么啊？生：零师：最左边是多少？生：无穷大师：即使是用倍率去乘1，那么量程也应该是无穷大，那么这里为什么要用倍率呢？我们边做边来看开始做实验师：把选择的开关调到乘以1000，现在我们可以用不同的倍率来测量同一个电阻，不过大家要注意一下，在测量之前要干什么？生：欧姆调零师：怎么样欧姆调零呢？两个表笔要干什么？生：短接师：然后调节干什么呢？生：调节调零旋钮师：再用乘以1000的这个倍率去测量这个电阻，看看这个示数是多少？学生实验师：是多少？生：2000师：那么示数是几？生：2师：乘上倍率后是2000，对吧？生：恩师：好，现在换个倍率，用乘以100的，再测是多少？换个倍率后要不要进行欧姆调零啊？生：不要师：那我们试试看，再把两个表笔短接，看现在的指针还在不在零上？生：不在师：不在了，要怎么样呢？生：还要欧姆调零师：记住，换一次倍率就要进行一次欧姆调零，调好后再测一下，是多少？学生实验师：是多少呢？生：19.5（读数，没乘以倍率）师：那么再用乘以10的倍率来测一下，多少？学生实验 师：不要忘记，换倍率了，又要干什么了啊？生：欧姆调零师：多少？生：190师：我们来看一下，现在的我们测的电阻是同一个，照道理讲，这个电阻的阻值是一定的，发现没有，倍率不同所测的示数不同？生：恩师：第一次是2，第二次是19.5，第三次是190已经不太好读了，（并分别在PPT上标出来），这三个倍率都可以测量，但是在这个指针所在的位置的标刻度非常密。根据欧姆表的结构，当欧姆表的指针指到欧姆表刻度盘正中间附近所读的读数最精确，所以，虽然三种方法都可以测，哪一种方法最好啊？生：中间这个师：对，这个电阻在选择倍率为100时，它的指针在刻度盘的正中间附近，因此，这又是一条规律。关于倍率的方法：第一，待测电阻的阻值等于示数乘倍率。第二，每次在换倍率时，测电阻前要干什么啊？生：重新欧姆调零。师：第三，要选择适当的倍率，指针指在刻度盘的中央附近时测量的值比较准确，如果指针偏离中央过远，最好要改变倍率。这里提出个问题，在测的时候随便选了个倍率测量，如果发现指针偏转过大，应该如何调整倍率？是增大倍率呢还是减小倍率呢？首先，什么叫做偏转过大？指针在不偏转的时候是在左边还是右边？生：左边师：偏转过大是朝右边吧？那么右边的示数是偏大还是偏小啊？生：小师：那么示数太小了？如果要使指针的示数到中间来，那么是使示数变大还是变小？阻值是不变的，如果示数变大那么倍率该怎样？生：减小师：所以在这种情况是减小倍率，下面来看一下使用欧姆表的注意事项：测量结束后要将表笔从插孔中拔出，并将选择开关旋至是OFF挡，看看你们的表上有没有？生：没有师：那么看屏幕，就打在交流电压最大量程处，不要忘记。我再问两个问题，能不能测量一个在电路当中的电阻？什么意思？也就是说在这个电阻，他旁边还有一个电阻，这个时候，待测电阻和这个电阻不分开就测量了，可不可以？生：不可以师：为什么不可以？你这个时候测量的电阻还是不是这个待测的电阻的阻值呢？生：不是师：而是他们的什么？生：并联电阻师：所以在测量时候，要做什么事情？生：要断开电路师：也就是说待测电阻要从电路中拿出来，那么测量时能不能用手抓住两个表笔的金属部分呢？生：不可以师：为什么？生：人有电阻师：对，人是不是有电阻啊，也就是相当于这个电阻?(用说指着画上去的那个电阻)生：恩师：如果你用手抓住两个表笔的金属部分，也就是相当于把人体的电阻也并联上去了。生：恩 师：那么你的测量值就比真实值大还是小啊？生：小师：如果旁边有电源