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1、电表的改装教学设计辽宁省抚顺市第四中学蔡 彬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、电流表和电压表电路模型的建立等内容使
2、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：高二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
3、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】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.理解小量程的电流表G在电路中就相当于一个电阻。3.理解将小量程电流表G改装成大量程电压表和大量程的电流表的原理。4.掌握将小量程电流表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。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
4、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。 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。【教学重点】电流表、电压表改装原理的理解。【教学难点】改装后电表的串并联应用。【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。然后以组为单位展示各
5、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。【教学流程】【教学过程】一、旧知回顾：已知灯泡L，正常工作时允许通过的最大电流为1A，最大电压为10V。（1）现只有3A的电流，如何能使灯泡L正常使用？（2）现只有15V的电源，如何能使灯泡L正常使用？思路解析：（1）灯泡只需1A，电路中
6、电流有多余，需找“人”分流（找电阻并联分流） （2）灯泡只需10V，提供的电压有多余，需找“人”分担（找电阻串联分压）设计意图：1.通过串、并联电路特点的回顾，达到巩固知识的目的，同时为电表改装做知识准备。2.设置灯泡正常使用这样一道学生能胜任的例题，让学生借助已有的知识，来理解串联分压、并联分流的原理，达到推陈出新的目的，为本节电表改装埋下伏笔。二、自主学习、合作探究：知识点1：小量程的电流表G（表头）1. 小量程电流表G（表头）的工作原理： 。2. 电流表G（表头）在电路就是 ，表头与其他电阻的不同在于通过表头的电流是可以从 读出来的。电流表G的电阻Rg： ；电流表G的指针偏转到最大刻度时
7、的电流Ig： ；电流表G通过Ig时，加在它的两端的电压Ug： ；Rg、Ig、Ug的关系： 。深入思考：如图是某一电流表G的刻度盘。使用时指针指着某一电流刻度，表示通过电流表的电流为某一数值，而且意味着表头的两接线柱之间有一定大小的电压，如果图中电流表的内阻是100，怎样在这个刻度盘上标出相应的电压数据？归纳总结：设计意图：1.要将小量程的电流表G改装成大量程的电流表、电压表，那么对小量程的电流表的结构原理的认识就必不可少。所以这部分内容在教学的环节中以填空的形式呈现，目的是让学生通过其他学习的途径自己获得知识，而不是教师的介绍，他们简单的接受，这样可以有助于他们对知识的理解。2.在这个环节中还
8、设计了一个深入思考问题，目的是让学生了解电流表的表盘刻度特点，与之对应的电压大小与电流大小的关系，同时引发学生思考如何在表盘上将之对应的电压数值表示出来，实质是在帮助学生理解电流表可以看作电压表，电压表可以看作电流表的这一知识点，进而使学生从另一个角度来认识电表电表就是一个会“说话”的电阻，可以告知通过它的电流和它两端的电压。知识点二：改装大量程的电流表探究：如果把旧知回顾中的灯泡换成电流表G，重新思考问题（1）？拓展1：如果把扩大后的量程与满偏电流的比值叫扩大倍数，即n= I/Ig，则分流电阻可以怎么表示？拓展2：把表头和分流电阻封闭装起来加上刻度盘就成了崭新的电流表了，这个新电流表的内阻是
9、多少？拓展3：这个新电流表刻度盘是均匀的吗？请试着标记出它的刻度盘？ 归纳总结：设计意图：本部分是本节课知识重点，通过几步过程来突破。1.首先同学们是从旧知回顾（1）中的问题受到启发，借助并联电阻实现小量程的电流表能在较大电流的电路中正常使用。2.小量程的电流表量程扩大后又设置3个拓展问题：拓展1使同学们熟悉改装的方法，并会计算分流电阻的阻值；拓展2使同学们明确新电流表的内部结构，并知道新电流表的内阻指的是什么电阻；拓展3使同学们理解所谓电流表的改装，实际通过电表的最大电流并未增加，指针偏转受实际电流的控制，而新的电流表不过是把指针对应的刻度修改，使学生真正的明白电表改装的原理，为以后改装电表
10、的使用做知识的铺垫。知识点三：改装大量程的电压表探究：如果把旧知回顾中的灯泡换成电流表G，重新思考问题（2）？拓展1：如果把扩大后的量程与满偏电压的比值叫做扩大倍数，即n= U/Ug，则分压电阻可以怎么表示？拓展2：把表头和串联的分压电阻封闭装起来就，加上刻度盘就成了崭新的电压表，这个崭新的电压表的内阻时多少?拓展3：这个新电压表的刻度盘是均匀的吗？请你试着标记出它的刻度盘?归纳总结：巩固提升：试画出双量程的电路图：（1）0-3V、15V电压表；（2）0-0.6A、3A电流表。设计意图：从小量程的电流表改装成大量程的电流表转到思考小量程的电流表改装大量程的电压表顺理成章，学生理解起来并不困难，
11、所以整个的改装过程完全可以放手让学生独立完成，创建学生独学的氛围，这样才能真正的实现知识内化，如果解决问题的过程中出现障碍或是困难，组内的同学可以讲解，帮助同学完成这部分的学习任务。三、课堂反馈（改装电表的使用）1.现有两个相同的电流表G改装成的A1（0-1A）、A2（0-3A）。（1）若两电流表串联使用，两表示数相同吗？指针偏角相同吗？（2）若两电流表并联使用，两表示数相同吗？指针偏角相同吗？2.现有两个相同的电流表G改装成的V1（0-1V）、V2（0-3V）。（1）若两电压表串联使用，两表示数相同吗？指针偏角相同吗？（2）若两电压表并联使用，两表示数相同吗？指针偏角相同吗？设计意图：改装电
12、表的使用是本节知识的难点，难点突破的关键在电表结构的理解，在电表改装部分已做好铺垫，在反馈1中教师可以适当的引导学生作答，反馈2与反馈1的解析思想相似，但只是又不同，反馈2的设置是为让学生知识更进一步的提升，凭借自己能力作答，达到灵活应用的目的。四、课堂小结设计意图：师生共同梳理本节课的重难点知识，形成知识网络，建立知识框架，加深理解和记忆。【板书设计】 设计意图：1.将黑板分为三块，知识结构、重难点很清晰，便于学生知识框架的建立。2.左半部分旧知回顾留在黑板上的目的是：新课学习过程中要不断的应用其知识，尤其是灯泡正常使用的练习，其原理就是后面小量程电流表改装成大量程电流表、电压表的原理，起到便于学生理解、应用的作用。3.右半部分留给学生上黑板扮演，起到示范作用。【设计心得】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，板演讲解等方式，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。
