把电流表改装成电压表教学设计

“把电流表改装成电压表”教学设计

［创新点］回归课本，用细究课本语句的方法学习，目的在于教会学生自主学习的方法，激发学生自主学习的兴趣，增强其自主学习的信心。［创新来源］“细究课本学习知识”是我们多年学习的体会，深受其益，越来越发现课本简洁的语言表达中蕴含着许多知识，回归课本正是减轻学生负担，提高学生能力的有效途径。因此将它应用于教学，收到了很好的效果，学生学习兴致高、效率高、收获大。［教材分析］“把电流表改装成电压表”是人教版高中《物理》第二册的一节学生实验课，该课涉及的半偏法测电阻及电表核对是教学重点，也是历年高考热点，2004年天津卷、全国卷，2005年江苏卷，2007年全国卷等均对这部分内容进行了考查。但学生对本课的学习困难较大，在实验操作中大部分学生只是手忙脚乱地完成实验，对实验的原理、方法根本谈不上认识，甚至有的学生对复杂的实验步骤无从下手，最终不能完成实验。所以，实验课后必须安排一节知识总结梳理课。笔者发现本节课教材语言蕴含知识很多且深刻简洁，适合引导学生用“细究课本语言”的方法学习，以取得很好的效果。［教学过程］师生共同打开课本翻到“把电流表改装成电压表”一节，教师引导学生阅读课文内容，发现问题、解决问题。一、细究课本，学习半偏法测电阻课本原文：“现用如图1所示电路测定电流表内阻，图中的R可用电位器，R′是电阻箱。合上开关，调整R的阻值，使电流表指针偏转到满刻度。再合上开关，调整R′的阻值，使电流表指针偏转到正好是满刻度的一半，当R比R′大很多时……可以认为。”图1学生细究课本语句后，教师提问：(1)课文中说“图中的R用电位器，R′用电阻箱。”必须这样做吗？如果必须的话，为什么？(2)课文中说“当R比R′大很多时，可以认为。”为什么半偏法测电阻必须满足“R比R′大很多”这个条件呢？课本中说“可以认为”，为什么要说“可以认为”呢？把“可以认为”四个字去掉行吗？课本所说是无意为之，还是含义深刻呢？听到这样的问题，学生往往兴致高涨，没想到平淡的课本原文中还深藏着这么多秘密，都跃跃欲试地想解决问题。学生：问题(1)中R′必须用电阻箱，因为需要读出电阻值，而R用电位器或电阻箱都可以，其作用是调节电阻，不用读出数据。问题(2)涉及半偏法测电阻深层次的知识，学生较难独立答出。教师可引导学生：课文中详细叙述了半偏法测电阻的操作步骤，但没进行定量分析，同学们可以按照步骤进行一下演算，看有什么发现，能否解决第二个问题。师：分析得非常好！上述分析告诉我们，R比R′大很多的意义是：闭合开关后总电阻几乎不变，所以干路电流几乎不变！事实是不是这样呢？我们实验验证一下。（演示实验验证）在干路中串联一电流表，电路如图2所示，闭合后，发现电流表示数几乎不变。图2师：确实如此！课文中“R比R′大很多”的深意原来如此！那课文中的“可以认为”四个字又怎样解释？生：因为并不是完全相等，所以有，因此课本用词“可以认为”是有意为之、用词严谨，暗指实验有误差。师：正确！那么能分析得出半偏法测电阻的系统误差吗？师：很好！通过细究课本，亲自演算，我们发现原来课文中蕴藏着这么多奥秘，能细究出这么多知识。半偏法测电阻是高考热点，学以致用，我们尝试一下。（教师利用多媒体展示历年高考题）图3图4(i)上述可供选择的器材中，可变电阻应该选择______；为了使测量尽量精确，可变电阻R应该选择______，电源E应该选择______。(ii)认为内阻，此结果与真实值相比______。（填“偏大”“偏小”或“相等”）通过上面的学习，大部分学生都能较快较好地解答出这两道高考题，许多学生认识到了半偏法的实质在于：闭合开关前后干路电流几乎相等，相当于已知干路电流，甚至提出“半偏法何必半偏，偏，偏，哪个不可”的真知灼见。这样的成绩大大激发和鼓舞了学生，认识到细究课本自学的好处，学会了自主学习的方法。二、细究课本，学习改装表的核对课本原文：“现在把改装的电压表跟标准电压表进行核对。实验电路如图5所示，V是标准电压表。改变变阻器R的滑片位置，使电压表V的示数分别为0.5V，1V，1.5V，2V，并核对改装表的示数是否正确。”图5细究课文语句后，教师提问：(1)课本中给出的核对改装表电路为什么是分压式电路，而不是限流式？用限流式可以吗？(2)课本中给出的核对改装表的电路中改装表和标准表是并联关系，为什么不串联？通过刚才半偏法的学习，学生已经有了经验，通过思考很好地回答了问题。生：电路必须用分压式，因为需要核对改装表的零刻度，而限流式电路不能从零开始调节；改装表和标准表必须并联，因为改装表是电压表，并联时两表真实电压相等，通过比较两表的示数就可以核对改装表是否准确了。师：非常正确！那么如果改装表是电流表，则与标准电流表应该怎样连接？生：因为必须保证两表真实电流相等，所以应该是串联！师：太好了！［作业］实验室内有一电压表mV，量程为150mV内阻约为150Ω。现要将其改装成量程为10mA的电流表，并进行校准。为此，实验室提供如下器材：干电池E（电动势为1.5V），电阻箱R，滑线变阻器R′，电流表（有1.5mA，15mA与150mA三个量程）及开关K。在对改装成的电流表进行校准时，把电流表A作为标准电流表，画出对改装电流表进行校准的电路原理图（滑线变阻器作限流使用），图中各元件要用题中给出的符号或字母标注。师：有思路吗？本题看似超出课本，实际上是课本实验的延伸和活化，有了前面的分析体验，许多学生都会心一笑，很快有了思路。生：有！首先完成电流表的改装，然后把改装表和标准电流表串联起来进行校准。师：好，思路正确！具体电路设计留为作业，同学们课后思考完成。［课后思考］课本原文“例如改装的电压表在满刻度2V时，标准电压表的读数为2.1V”。细究课本语句，提出问题：在这段课文中，课本举例“改装表示数2V时，标准表2.1V”，即标准表示数大于改装表示数，这是随意举例还是含义深刻？课本为什么不举例标准表示数是1.9V，难道标准表示数必然大于改装表吗？此处思考较难，且课堂时间有限，就留做思考题让学有余力的学生去思考。［教学反思］作为教师，多年细究课本语言发现，课本简洁的语言表达中蕴藏着许多知识和奥妙，越细究越深究获得知识越多，而这些“究”出来的知识正是高考命题点！所