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《2.8多用电表的原理》教学设计【教材分析】：“多用电表”是人教版高中物理选修3-1第二章第八节的内容，它是电流表、电压表改装学完后，研究欧姆表的改装问题，又是闭合电路欧姆定律的深化和实际应用，学生通过本节课的学习，既能巩固电学问题的分析思路，加深对闭合电路欧姆定律的理解，还进行物理量之间关系测量的转换思想的渗透。
在教学中注意设疑和实验，激发学生的学习兴趣，培养学生合作、探究、交流能力。
【教学目标】(一) 知识与技能(1) 通过对欧姆表的讨论，进一步提高应用闭合电路欧姆定律分析问题的能力，知道欧姆表测量电阻的原理；(2) 了解欧姆表的内部结构和刻度特点；(3) 了解多用电表的基本结构，知道多用电表的测量功能。
(二)过程与方法1、通过对欧姆表原理的分析，提高学生综合应用知识解决问题的能力；2、通过探究合作，自制欧姆表，培养学生创造性思维，提高表达，交流能力。
(三)情感、态度与价值观1、探究把电流表改装为欧姆表，进一步组合出多用电表，体验成功的喜悦，激发学生学习物理的兴趣，并为将来的生活打下基础。
2、通过探究过程，培养严谨的科学态度，勇于创新的精神。
【教学重点】：欧姆表和多用电表的制作原理【教学难点】：理解欧姆表和多用电表的制作原理【教学方法】：小组探究、讲授、练习、交流讨论【教学用具】：多媒体电脑，自制课件，实验器材，多用电表【课时安排】：1课时【教学过程】一、导入[多媒体展示图片]:师：我们看一下电工师父维修电路的实景图片，他们在工作时候手里拿的那个仪器是什么东西？能有什么用处？[出示实物万用表]:让学生观察上面的单位：mA、V、Ω，通过单位结合所学过的知识，知道它是集测电流、电压、电阻于一体的多用表，也叫万用表。
万用表是电工师傅的必用工具，携带方便，功能之强大。
那老师就和同学们一起来揭开它神秘的面纱，看它为何可以有如此强大的功能？[生活情境引入，让学生体会物理走向生活，从生活走向物理的情境感受，同时提出问题，激发学生的好奇心和探究欲。
2.8 多用电表1. 引言多用电表（Multi-utility meter）是一种用于测量多个用电设备的能耗的仪表。
在大多数家庭和工业场所，存在着多个用电设备，如灯具、空调、冰箱等。
传统上，每个用电设备都会使用一个单独的电表来测量其能耗。
然而，随着能源管理的需求逐渐增加，多用电表得到了广泛应用。
2. 多用电表的工作原理多用电表的工作原理与传统的电表类似，但它能够同时测量多个用电设备的能耗。
多用电表包含多个电流传感器和电压传感器，它们分别连接到不同的用电设备上。
这些传感器会将所测得的电流和电压信号传输给多用电表的主控单元。
主控单元将信号进行处理，并计算出每个用电设备的能耗。
3. 多用电表的优势3.1 能耗监测多用电表可以实时监测每个用电设备的能耗情况。
通过使用多用电表，用户可以更好地了解不同设备的能耗情况，并采取相应的措施来节约能源。
3.2 节约成本传统的电表需要为每个用电设备单独安装一个电表，而多用电表可以同时测量多个用电设备的能耗，减少了安装和维护的成本。
3.3 数据分析多用电表可以将多个用电设备的能耗数据进行整合和分析。
通过对这些数据的分析，可以发现用电设备的高峰耗电时段，并制定合理的用电策略，以提高能源利用效率。
4. 多用电表的应用领域4.1 家庭用电管理在家庭环境中，多用电表可以用于监测和管理不同用电设备的能耗。
家庭成员可以通过多用电表的数据分析，制定合理的用电计划，以节约能源并减少能源开支。
4.2 工业能源管理在工业场所，存在大量的用电设备和复杂的能源消耗模式。
多用电表可以帮助工业企业监测和管理各个用电设备的能耗，并提供数据支持，以优化能源利用和降低能源成本。
4.3 商业建筑管理商业建筑通常包含多个租户和不同类型的用电设备。
通过使用多用电表，商业建筑的管理者可以监测和管理每个租户的能耗，为租户提供详细的能源报告，并协助制定能源管理政策。
5. 多用电表市场现状多用电表市场正在发展壮大。
随着能源管理的需求增加，越来越多的家庭、企业和政府机构开始采用多用电表。
R x
2、8 多用电表的原理
教材分析
“多用电表”是人教版高中物理选修3-1第二章第八节的内容，它是电流表、电压表改装学完后，研究欧姆表的改装问题，又是闭合电路欧姆定律的深化和实际应用，学生通过本节课的学习，既能巩固电学问题的分析思路，加深对闭合电路欧姆定律的理解，激发学生的学习兴趣，培养学生合作、探究、交流能力，具有很重要的实际意义。
教学目标
(一)知识与技能
理解并掌握欧姆表和多用电表的制作原理。
(二)过程与方法
动手操作，学会简单串联电路的连接。
(三)情感、态度与价值观
培养学生探索、发现，勇于创新的精神。
教学重点难点
重点：欧姆表和多用电表的制作原理。
难点：理解欧姆表和多用电表的制作原理。
教学方法
探究、讲授、讨论、练习
教学过程
导入新课
教师：我们已经学习过把电流表改装成电压表和量程较大的电流表的原理。
能否将电流表改装成测量电阻的欧姆表呢？下面我们就来探究这方面的问题。
一、欧姆表
电流表改装欧姆表首先要把电阻转换成电流，
系，然后在电流的刻度上更改为对应的电阻的大小。
学生活动：思考与讨论：
1、怎样使电路中形成电流？
2、如何使指针偏转不超过最大刻度？
教师(总结)：(投影)教材图(如图所示)。
这就是一个最简单的欧姆表的电路原理图。
实际的欧姆表就是在这个原理的基础上制成的。
欧姆表电路
教师活动：(投影)教材例题1
【例题1】在如图所示的电路中，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7.5 Ω，A、B为接线柱。
欧姆表的原理
(1)用一条导线把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？
(2)调至满偏后保持R1的值不变，在A、B间接入一个150 Ω的定值电阻R2，电流表指针指着多少刻度的位置？
(3)如果把任意电阻R接在A、B之间，电流表读数I与R的值有什么关系？
教师引导学生分析、求解，对求解结果进行总结、点评。
解：(1)因电流表电阻Rg的值不能忽略，此时可以把电流表视为一个电阻来计算。
由闭合电路欧姆定律，有
I g＝
E
R g＋r＋R1
从中解出可变电阻R1的值
R1＝E
I g－R g－r
＝(1.5
0.01－7.5－0.5) Ω
＝142 Ω
这表示，当两个接线柱直接连到一起，且表头指针恰好满偏时，可变电阻R1的值为142 Ω。
(2)保持可变电阻R1的值不变，把R2＝150 Ω接在A、B之间，设这时电流表读数为I2，由闭合电路欧姆定律
I2＝
E
R g＋r＋R1＋R2
＝
1.5
7.5＋0.5＋142＋150
A
＝0.005 A
＝5 mA
这表示，接入R2后，电表指在“5 mA”刻度的位置。
(3)把任意电阻R接到A、B之间、设电流表读数为I，则
I＝
E
R g＋r＋R1＋R
代入数值后，得I＝
1.5 V 150 Ω＋R
解出R ＝1.5 V I
－150 Ω 教师：通过以上计算同学们有何启发？如何将电流表的表盘转换成测量电阻的表盘呢？ 学生讨论，代表发言：将电流表的“10 mA”刻度线标为“0 Ω”，“5 mA”刻度线标为“150
Ω”，其他电流刻度按R ＝1.5I
－150(Ω)的规律转为电阻的标度，如果把改好刻度表盘装回表头，这样，电流表就改装成了直接测电阻的仪器。
学生活动：（分组实验）
试一试：动手改成一个欧姆表并标出各个电流对应的电阻值 。
1、利用以下器件进行改装，电流表（0-0.6A ）、干电池（2节）、滑动变阻器（1个）红、黑表笔各一个
2、计算改装后的欧姆表的内阻以及1Ω、10Ω、20Ω、30Ω、40Ω所对应的电流值。
3、更改电流表的刻度表盘，把0Ω和∞，中值电阻这三个特殊值先标上，再标1Ω、10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的值。
4、观察更改后的刻度，总结欧姆表刻度的特点：刻度不均匀，左密右疏。
5、利用自己改装的欧姆表测量已知电阻的阻值。
二．多用电表
教师：将电压表、电流表、欧姆表组合在一起就成了多用电表。
(投影)教材图1和2(如图所示)。
图1 电流表、欧姆表和电压表的示意图
图2 请完成最简单的多用电表的电路图
图1分别表示电流表、欧姆表、电压表的电路示意图。
把它们组合在一起，在图2的基础上画出最简单的多用电表的电路，并说明转换测量功能。
学生讨论，画电路图。
这个最简单的多用电表很多时候不能满足我们的需求，可对它进行扩充。
这个是双量程多用电表示意图
教师：(投影)教材图(如图所示)。
双量程多用电表示意图
说出哪些位置是电流挡、哪些位置是电压挡、哪些位置是欧姆挡、哪些位置的量程比较大？
学生讨论、代表发言。
师生互动、点评。
教师：(投影)教材图1和2(如图所示)。
把刚才的双量程多用电表进行扩充就是我们实际所用的多用电表了。
图1指针式多用电表
课堂总结、点评
教师活动：让学生概括总结本节的内容。
请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。
点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。
教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。
