实验：练习使用多用电表+作业设计方案 高二上学期物理教科版（2019）必修第三册

《2.实验：练习使用多用电表》作业设计方案一、作业设计的目标咱们学习“练习使用多用电表”这部分内容呢，主要目标就是让同学们能够熟练掌握多用电表的使用方法，包括测电压、电流、电阻等功能。而且要能根据测量结果进行简单的电路分析，这就需要同学们对电路的基本知识和多用电表的原理有很好的理解。就像之前我教过的一个班级里有个叫小李的同学，他对电学实验特别感兴趣。每次上实验课，他总是第一个冲到实验台前。可是呢，当我们开始学习多用电表的时候，他就有点懵了。他虽然知道多用电表能测很多东西，但是一到实际操作就手忙脚乱的。所以呀，这部分作业设计好了，就能让像小李这样的同学真正掌握多用电表的使用，在电学知识这一块更上一层楼。二、作业类型与内容1、基础型作业（1）概念巩固让同学们把多用电表的各个挡位（比如直流电压挡、交流电压挡、电流挡、电阻挡）的量程和对应的表盘刻度特点写下来。就像是直流电压挡，它有不同的量程，像03V、015V等，每个量程对应的表盘刻度间隔是不一样的，同学们要写清楚哦。在写的时候，我会提醒他们要注意每个挡位的标识，可不能搞混了。填空：多用电表在测量电阻时，需要先进行（调零）操作，而且在换挡之后（也要调零）。这个操作是使用多用电表测电阻很关键的一步，很多同学容易忘记。（2）简单测量给出一个简单的串联电路，里面有一个已知电阻和一个未知电阻，要求同学们用多用电表的电阻挡测量未知电阻的值。同学们要先画出测量时多用电表与未知电阻的连接示意图，然后再进行测量读数。我会告诉他们在连接的时候要注意表笔的正确插入位置，红表笔插在（正）插孔，黑表笔插在（负）插孔。2、拓展型作业（1）电路分析给出一个稍微复杂一点的混联电路，电路中有多个电阻和电源，其中有几个电阻的值需要用多用电表测量出来。然后让同学们根据测量结果，计算电路的总电阻和总电流。这就需要同学们先准确测量出电阻的值，然后运用电路的串并联知识进行计算。就像我以前看到一个同学在做类似题目的时候，他测量电阻的值倒是没问题，但是在计算总电阻的时候，把串并联公式给用错了。所以这个作业能让同学们更好地把测量和电路计算结合起来。（2）实验误差分析假设在测量电阻的过程中，由于表笔接触不良，可能会导致测量结果偏大或者偏小。让同学们分析这种情况下误差产生的原因，并且提出改进的方法。同学们可以从多用电表的内部结构和测量原理出发去思考这个问题。我记得有一次在课堂上讨论这个问题的时候，小李就提出了一个很新颖的想法，他说可以用多次测量取平均值的方法来减小误差，虽然这个方法不能完全消除因为表笔接触不良产生的误差，但是也说明了他在积极思考呢。3、探究型作业（1）自制简易多用电表让同学们利用所学的电学知识，尝试自制一个简易的多用电表。可以用一些简单的电学元件，比如表头、电阻、开关等。同学们要画出自己设计的简易多用电表的电路图，并且解释每个元件的作用。这个作业可以让同学们深入理解多用电表的原理，就像之前有个同学在设计的时候，他把表头的量程计算错了，经过大家一起讨论和查阅资料，他才发现问题，这也让他对表头和量程的关系有了更深刻的理解。（2）多用电表在生活中的应用调查布置同学们去调查多用电表在生活中的实际应用。比如在电器维修中是怎么用多用电表检测故障的，或者在一些简单的电路搭建中，多用电表起到了什么作用。同学们要写一篇调查报告，包括调查的过程、发现的应用实例以及自己的思考。有个同学在调查过程中发现，维修师傅用多用电表检测电器的时候，动作特别熟练，他就意识到自己要多练习才能真正掌握多用电表的使用。三、作业难度分层1、对于学习能力较弱的同学重点放在基础型作业上。在概念巩固作业中，如果他们对多用电表的挡位和量程概念理解困难，可以让他们结合教材上的图片和实际的多用电表进行记忆。在简单测量作业中，可以多给他们一些指导，比如如何正确选择量程，怎样读取表盘刻度等。可以允许他们在老师或者同学的帮助下完成测量过程，确保他们能掌握基本的测量方法。2、对于中等学习能力的同学在完成基础型作业的基础上，要认真完成拓展型作业。在电路分析作业中，要能够准确地测量电阻并正确运用串并联公式计算电路参数。在实验误差分析作业中，要能够详细地分析误差产生的原因，并提出合理的改进方法。3、对于学习能力较强的同学要高质量地完成基础型、拓展型作业，并且在探究型作业中有更深入的探索。在自制简易多用电表作业中，除了完成基本的设计要求外，还可以尝试优化自己的设计，提高测量的精度。在多用电表在生活中的应用调查作业中，可以深入分析多用电表在不同应用场景中的原理和优势，并且提出一些自己对多用电表改进的设想。四、作业评价方式1、教师评价（1）对于基础型作业，主要检查概念的书写是否准确，测量的操作步骤是否正确，读数是否准确。如果概念书写清晰准确，操作步骤和读数都没有问题，就在作业后面画上一个小五星并且写上“很棒，基础知识掌握得很扎实！”如果有错误的地方，要明确指出错误的原因，并且让同学及时改正。（2）对于拓展型作业，在电路分析作业方面，评价电路测量的准确性、计算的正确性以及解题过程的逻辑性。如果计算正确并且解题过程逻辑清晰，就给予表扬。在实验误差分析作业中，评价误差分析的合理性和改进方法的可行性。如果误差分析透彻并且改进方法切实可行，就可以给同学的作业加分。（3）对于探究型作业，在自制简易多用电表作业中，评价电路图的合理性、元件作用解释的准确性以及设计的创新性。如果电路图设计合理、元件作用解释正确并且有一定的创新性，就给予高度评价。在多用电表在生活中的应用调查作业中，评价调查过程的真实性、应用实例的丰富性以及思考的深度。如果调查过程真实、实例丰富并且思考有深度，就可以在班级里展示这位同学的调查报告。2、学生自评引导学生对自己的作业进行自我评价。在完成基础型作业后，让学生自己检查概念的书写和测量操作是否正确，找出自己的错误并改正。在拓展型和探究型作业中，让学生思考自己在作业过程中的优点和不足。比如在电路分析作业中，自己的计算有没有失误，在自制简易多用电表作业中，自己的设计有没有可以改进的地方等。3、学生互评组织学生进行作业互评。让学生交换作业，互相评价。在互评的过程中，他们可以学习别人的优点，同时也能发现自己的不足之处。比如在多用电表在生活中的应用调查作业中，同学们可以互相学习别人调查到的不同应用实例，还可以互相评价调查报告的写作水平。而且在互评的时候，同学们还会互相交流自己在完成作业过程中的经验和感受，这也是一种很好的学习方式。通过这样的作业设计方案，希望同学们在学习“练习使用多用电表”这部分内容的时候，不仅能够掌握多用电表的使用方法和相关的电学知识，还能提高自己的实验操作能力、分析问题和解决问题的能力，就像小李同学一样，通过这一系列的作业，他对多用电表的掌握更加熟练了，在电学实验方面也越来越自信了。一、基础型作业1、多用电表的挡位与量程让同学们制作一个表格，列出多用电表直流电压挡的常见量程（如03V、015V、050V等），对应的表盘刻度范围（例如03V量程对应的表盘刻度是0300格等），以及该量程下的精度（可以用每小格代表的电压值表示，如03V量程下每小格代表0.01V）。对于交流电压挡、电流挡和电阻挡也做同样的表格。这可以帮助同学们系统地了解多用电表各个挡位的参数。在填写表格的过程中，我会告诉同学们一些记忆的小技巧。比如直流电压挡的量程数值一般是有规律的，同学们可以根据这个规律来记忆。我还会提醒他们注意表盘刻度范围和精度之间的关系，精度越高，表盘刻度就越精细。2、多用电表的基本操作给出一个简单的电路，电路中有一个电源、一个电阻和一个开关。要求同学们用多用电表的直流电压挡测量电阻两端的电压。同学们要详细写出测量前多用电表的准备工作，如检查表针是否指在零刻度，如果不在零刻度应该如何调整（对于机械表）；然后写出测量时多用电表与电路的连接方式，包括表笔的连接位置；最后写出测量后的读数以及如何根据量程和表盘刻度进行读数。我会强调在操作过程中的安全注意事项，比如在测量电压时，要确保多用电表的量程大于被测电压，避免损坏多用电表。我还会提醒同学们注意表笔的正确使用方法，红表笔要连接到高电位端，黑表笔连接到低电位端。二、拓展型作业1、复杂电路中的多用电表应用给出一个包含多个电阻、电容和二极管的复杂电路。要求同学们用多用电表分别测量不同元件两端的电压和通过的电流（在合适的情况下）。同学们首先要判断电路的连接方式，然后确定测量每个元件时多用电表的挡位和量程选择。在测量过程中，要记录下测量的数据，并根据这些数据分析电路中各个元件的工作状态。我会给同学们一些提示，比如在测量二极管时，要注意二极管的单向导电性，测量电压时可能需要交换表笔的位置才能得到正确的结果。我还会引导他们思考电容在电路中的充电和放电过程，以及如何用多用电表检测电容是否正常。2、多用电表测量结果的误差分析与修正假设在测量一个未知电阻时，由于多用电表本身的内阻对测量结果产生了影响，导致测量结果存在误差。让同学们通过理论分析和实际计算，求出测量结果的相对误差（用百分数表示）。然后让同学们提出一种修正测量结果的方法，并且通过实验验证这种方法的有效性。我会引导同学们从多用电表的等效电路模型出发去分析问题，让他们理解内阻是如何影响测量结果的。我还会鼓励他们尝试不同的修正方法，比如通过测量多用电表的内阻，然后利用公式对测量结果进行修正。三、探究型作业1、多用电表功能扩展的设计让同学们思考如何在现有的多用电表基础上扩展其功能。例如，设计一种方法使多用电表能够测量电容的电容值或者电感的电感值。同学们要画出扩展功能后的多用电表的电路图，详细说明新增元件的作用和工作原理，并且分析这种扩展功能可能存在的误差来源以及如何减小误差。我会给同学们提供一些参考资料，如关于电容和电感测量原理的书籍或者文章。我还会组织同学们进行小组讨论，让他们互相交流想法，激发创新思维。在讨论过程中，我发现有的同学提出了一些很有趣的想法，虽然有些想法在实际操作中可能存在一定的难度，但是也体现了同学们积极探索的精神。2、多用电表在电子设备维修中的深度应用布置同学们去电子设备维修店进行实地观察（如果条件允许的话），了解多用电表在维修手机、电脑等电子设备中的具体应用。要求同学们记录下维修师傅使用多用电表的具体操作步骤、测量的参数以及根据测量结果判断故障的方法。然后让同学们结合自己所学的电学知识，分析这些操作背后的原理，并且写一篇详细的观察报告。我会提醒同学们在观察过程中要注意安全，不要影响维修师傅的正常工作。我还会鼓励同学们与维修师傅进行交流，询问一些自己不懂的问题。有个同学在观察过程中发现维修师傅用多用电表测量手机电池的电压时，会同时测量电池的内阻，他就很好奇这是为什么。通过与维修师傅的交流，他明白了电池内阻的大小会影响手机的续航时间，这让他对多用电表在实际应用中的重要性有了更深刻的认识。四、作业难度分层1、学习能力较弱的同学对于基础型作业，在多用电表的挡位与量程表格制作中，如果他们对某些挡位的参数不太理解，可以让他们参考教材或者向同学请教后再填写。在基本操作作业中，老师可以在旁边给予更多的现场指导，确保他们能够顺利完成测量操作。如果在操作过程中出现错误，要耐心地给他们讲解错误的原因，让他们多做几次练习，直到掌握为止。对于拓展型作业，可以选择其中相对简单的部分进行尝试，比如在复杂电路中的多用电表应用作业中，只要求他们测量部分元件的电压或者电流，并且在老师的帮助下分析测量结果。在误差分析与修正作业中，可以简化计算过程，让他们先理解误差产生的基本原理，然后再逐步深入。2、中等学习能力的同学在完成基础型作业的基础上，要能够独立完成拓展型作业。在复杂电路中的多用电表应用作业中，要能够准确地测量各个元件的电压和电流，并且根据测量结果准确地分析元件的工作状态。在误差分析与修正作业中，要能够通过正确的理论分析和计算求出相对误差，并且提出合理的修正方法，同时能够通过简单的实验验证修正方法的有效性。在探究型作业方面，可以开始尝试进行一些初步的探索。在多用电表功能扩展的设计作业中，能够根据已有的知识提出一些基本的设计思路，画出简单的电路图，并且能够分析出部分误差来源。在多用电表在电子设备维修中的深度应用作业中，能够详细地记录维修师傅的操作步骤和测量参数，并且能够对部分操作背后的原理进行分析。3、学习能力较强的同学要高质量地完成基础型和拓展型作业，并且在探究型作业中有出色的表现。在多用电表功能扩展的设计作业中，要能够设计出较为复杂和实用的功能扩展方案，电路图要详细准确，对新增元件的作用和工作原理要解释得非常清楚，并且能够全面地分析误差来源以及提出有效的减小误差的方法。在多用电表在电子设备维修中的深度应用作业中，要能够深入地分析维修师傅的操作背后的原理，不仅仅局限于表面的观察，还能够根据自己的理解提出一些改进维修方法或者优化多用电表使用的建议。并且能够将多用电表在电子设备维修中的应用与其他电学知识进行广泛的联系，写出一篇具有深度和广度的观察报告。五、作业评价方式1、教师评价（1）基础型作业对于多用电表的挡位与量程表格，如果表格内容完整、准确，并且对各个参数的理解正确，就在作业上给予“优秀”的评价，并在旁边批注一些鼓励的话语，如“对多用电表的参数掌握得很好，继续加油！”如果存在一些小错误，比如量程数值填写错误或者精度计算错误，要明确指出错误的地方，并要求同学改正，然后给予“良好”的评价。在基本操作作业中，评价测量前的准备工作是否细致全面，测量时的连接方式是否正确，读数是否准确。如果整个操作过程规范、准确，就给予“优秀”评价，同时可以在课堂上展示这位同学的作业，作为其他同学学习的榜样。如果操作过程中存在一些问题，