【演示操作】
播放一段修理工维修使用万用表的视频,让学生了解万用表是电工必备工具之一,且在实际生活中有重要的实用价值,应该好好学!
(设计意图:调动学生关注热情,使学生迅速进入听课状态;明确本节学习的目的和任务以及意义所在;突出物理知识与学生实际生活的联系.) 【复习回顾】
将小量程电流表改装成大量程电流表或电压表,改装的第一步是设计出改装电路,第二步是根据电压与电流的一一对应关系对表盘进行重新刻度,第三步是校表.
本节探究如何把一个电流表改装成一个能够测量导体的电阻,并能直接读出电阻数值的欧姆表.从而实现把一个表头改成既可以测量电流、电压,又可以测量电阻的多用电表.对欧姆表的探究分两步完成,第一步设计出可测量电阻的电路,第二步对表盘进行重新刻度.
【提出问题】
1.常用的电流表、电压表是如何改装的?
2.常用的测电阻方法是什么?
3.现在提供一个表头和被测电阻,把它们连接起来,表头能否对待测电阻有"反应"?怎样使电路里形成电流?
4.如何保证电流表的指针偏转不超过最大刻度?
(设计意图:1.通过对电流表、电压表改装的复习,为欧姆表的改装作好铺垫,同时让学生体会转换的思想;2.电流与电阻之间的转换有一道门槛,要搭建台阶,巧妙设计实验,引起学生的质疑,迅速调动学生运用知识分析问题的积极性,深刻体会"含源"的作用.)
【归纳总结】
1.原理分析:I=
2.内部电路
【提出问题】
我们已经找到欧姆表的原理,可以把电阻转换成电流,然后把刻度盘上标有电流的地方标上相应的电阻,这样电流表不就改成欧姆表了吗?而对表盘的重新刻度,我们看一个例题.
【例题】如图,电源的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 Ω,电流表满偏电流Ig=10 mA,电流表电阻Rg=7.5 Ω,A、B为接线柱.
(1)用导线把A、B直接连起来,此时应把可变电阻R1调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流?此时A、B间电阻是多少?电流表指针指在什么位置?
(2)调到满偏后保持R1不变,如果A、B间断开,电流表指针指多少刻度的位置?此时A、B间电阻是多少?
(3)调到满偏后保持R1的值不变,在A、B间接一个150 Ω的电阻R2,电流表指针指着多少刻度的位置?
(4)如果把任意电阻R接在A、B间,电流表读数I与R的值有什么关系?
【思考讨论】
1.将两个表笔用导线连接起来,所测电阻为多少?
2.两表笔断开,表笔之间的电阻是多大?
3.被测的电阻是150 Ω,这时候的外电阻有没有什么特殊意义?
4.如果把任意电阻R接在A、B之间,电流表示数I与R的值有什么关系?
【归纳总结】
1.欧姆挡零刻度线在右端,无穷大刻度线在左端;
2.刻度分布不均匀,左端密集右端稀疏;
3.中值电阻:当电流为满偏电流的一半(指针指中央刻度)时所对应的电阻值,且中值电阻等于欧姆表内阻.
(设计意图:1.进一步用理论去分析实验猜想的可行性,确认电流与电阻之间有一一对应关系,突出从特殊到一般的思想认识;2.促使学生深刻思考,加深对欧姆表原理以及中值电阻的理解;3.认识刻度特点,引出换挡、重新调零等一系列问题.)