资源简介

主题四 直流电及其应用
第三节 学生实验：多用表的使用 教学设计案例
课程内容 第三节 学生实验：多用表的使用
课程类型 实验课 课时 1 学时
教材内容分析 本节主要让学生练习使用指针式多用表测量电阻、直流电流、直流电压，在教师指导下测量交流电压，进一步养成细心观察、规范操作、主动探索的学习习惯，增强对实验过程和结果进行分析、判断、交流与反思的能力，发展操作技能、技术运用等物理学科核心素养。
学情分析 学生在初中没有接触过多用表，因此刚接触时一定会手足无措，感到复杂难学。只要耐下心来，认真学习，很快就能学会多用表几个主要测量项目的使用方法，能规范地进行操作，完成测量任务。
教学目标 1．进一步理解电阻、电流、直流电压及交流电压的概念，知道多用表测量电阻、电流、电压的基本原理。
2．了解测量过程使用的假设推理方法，了解多用表测量原理中的转换法、放大法等科学方法，增强对实验过程和结果进行分析、判断、交流与反思的能力。
3．学会使用多用表测量电阻、直流电流、直流电压、交流电压的技术，进一步养成细心观察、规范操作、主动探索的学习习惯，增强操作技能，提高技术运用、探究设计等核心素养。
4．通过与同学的分工协作，进一步增强的合作交流的核心素养。发展精益求精的工匠精神、实事求是的科学态度和勇于探索的科学精神，提高爱护公共财物的责任感，养成保持实验室环境卫生等良好习惯。
教学重点 了解多用表的测量原理，学会电阻、直流电流、直流电压、交流电压的测量方法。
教学难点 了解多用表的测量原理，学会交流电压的测量方法。
教学策略 让学生通过合作交流、分工协作，巩固电磁相互作用等物理观念，提高实践操作技能和实验观察能力，增强工匠精神。
主要教法 启发、指导、巡视、监督
主要学法 动手实验操作、小组合作探究
教学资源 多媒体课件展示系统一套，［指针式多用表1个，直流电源（电压6 V）1个，小灯泡（6 V、0.2 A）1个，定值电阻1个，滑动变阻器（50 Ω）1个，开关1个，导线若干 ］6套。
课堂实施
教学 环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图
课前 准备 1. 常用的多用表有哪两种？ 2. 测量前，应先做什么工作？ 3. 测量电阻前，应先做什么工作？ 4. 读出指针在电阻刻度线上的读数后，怎样才能获得所测电阻的数值？ 5. 测量直流电流时，应将多用表怎样接入待测电路？ 6. 为了保证不损坏多用表，在闭合开关时，应进行怎样的操作？ 7. 测量直流电压时，应将多用表怎样接入待测电路？ 8. 测量交流电压时，应将多用表怎样接入待测电路？ 9. 除了本实验中的测量功能，多用表还有其他什么测量功能？ 1. 安排学生进行预习（阅读教材、观看老师提供的微课视频）。 2. 就学生提出的问题进行有针对性地备课，准备在课堂上学生讨论时给予指导。 对教材和教学视频进行学习和思考，并与同学讨论其中发现的问题，将疑问反馈给老师。 让学生通过课前自主学习，发现自己不理解的问题，准备到课堂上与同学讨论，与老师交流，解决疑问。
课堂 实施 新课引入 实验原理：多用表内部的主要结构是一个表头，通过与不同的电阻串联、并联组成了各级测量电流、电压的挡位，与电源和可变电阻等组成了测量电阻的挡位，其工作原理电路示意图如下图所示。 本实验使用指针式多用表。将多用表的选择开关旋转到电流挡，表内的电流表电路就被接通；选择开关旋转到电压挡或电阻挡，表内的电压表电路或电阻表电路就被接通。 展示图片、讲述 观察、思考、记忆 了解多用表的主要结构和工作原理。
新课教学 观察指针式多用表的表头，了解表盘上的电阻、电流、电压等各种量程的刻度及中间的定位螺丝，了解选择开关及其四周的各种测量项目和量程，找到电阻挡的调零旋钮和表笔插孔。 测量前，应先检查指针是否指向左侧零位。如果指针没有指零，要用螺丝刀轻轻地转动表盘下边中间的调整定位螺丝，使指针准确正对零位。将红表笔和黑表笔分别插入正（+）、负（－）表笔插孔，如图所示。 展示图片、讲述。 倾听、记忆 让学生了解多用表的测量项目、量程和对应的表盘刻度线的分布特点。
当把选择开关打到电阻挡的某一量程时，要先把两根表笔接触短路，使指针向右偏转。观察指针的位置，调整电阻挡的调零旋钮，使指针准确地指在电阻刻度的零位，如图所示。然后，把两表笔分别与待测电阻的两端相接，进行测量，如图所示。 展示图片、讲述测量电阻的操作方法。 倾听、理解、记忆 让学生了解测量电阻的操作方法。
实验操作： 读出指针在电阻刻度线上的读数。将读数乘以该挡的倍数，得到被测电阻的阻值。例如，用“×1 k”挡测量电阻，指针指在12，则所测电阻的电阻值为12 000 Ω。 每个学习小组选择三位同学，每人各测量一次。 巡视、指导、答疑、监督。 分工、协作、观察、实验。 指导学生分工协作，测量电阻。
将直流电源（电压6 V）、小灯泡（6 V、0.2 A）、滑动变阻器和开关用导线连接成一个电路。先闭合开关，调节滑动变阻器，让小灯泡正常发光。再让电路断，将多用表的选择开关打到直流电流500 mA挡（选择的挡位一定要大于电流估测值），串联接入电路进行测量，如图所示。 展示图片、讲述测量直流电流的操作方法。 倾听、理解、记忆 让学生了解测量直流电流的操作方法。
实验操作： 读为了保证不损坏多用表，在闭合开关时，应先“试触”，就是将开关短时间地闭合一下，同时观察多用表指针的摆向和摆幅。只有在指针的摆向正确和摆幅不超过最大刻度时，才能将开关闭合，读取数据。 每个学习小组选择三位同学，每人各测量一次，将数据记录到实验表中。 巡视、指导、答疑、监督。 分工、协作、观察、实验。 指导学生分工协作，测量直流电流。
继续使用上面的闭合电路，先让小灯泡正常发光。再将多用表的选择开关打到直流电压10 V挡（选择的挡位一定要大于电源的电压值），与小灯泡并联接入电路进行测量，如图所示。 展示图片、讲述测量直流电压的操作方法。 倾听、理解、记忆 让学生了解测量直流电压的操作方法。
实验操作： 在将表笔接触电路时，也应该先“试触”，同时观察多用表指针的摆向和摆幅。在确认指针的摆向正确且摆幅不超过最大刻度后，再将表笔固定，读取数据。 每个学习小组选择三位同学，每人各测量一次，将数据记录到实验表中。 巡视、指导、答疑、监督。 分工、协作、观察、实验。 指导学生分工协作，测量直流电压。
测交流电压的方法与测量直流电压相似，所不同的是由于交流电没有固定的正、负极，所以测量交流电压时，表笔不需要分正、负。将多用表的选择开关打到交流电压250 V挡，在老师的监督下，分别将两表笔插入电源插座的两个插孔，测量市电的交流电压，如图所示。 注意：市电电压约为220 V，远远超出安全电压的范围，因此在测量时一定要拿稳表笔的塑料绝缘部分，不能触碰表笔的金属触针，确保人身安全。 展示图片、讲述测量交流电压的操作方法。 倾听、理解、记忆 让学生了解测量交流电压的操作方法。
实验操作： 每个学习小组选择三位同学，每人各测量一次，将数据记录到实验表中。 巡视、指导、答疑、监督。 分工、协作、观察、实验。 指导学生分工协作，测量交流电压。
使用后，应把表笔从表笔插孔中拔出，并且把选择开关置于交流电压挡的最高挡。 整理实验仪器，将其恢复初始位置，摆放整齐，整理卫生，养成劳动习惯。 组织学生整理仪器，打扫卫生。 整理仪器，打扫卫生。 对学生进行养成教育。
整理本学习小组的测量数据，计算所测各物理量的平均值，完成各实验表格。 巡视、指导、答疑、监督。 合作、讨论、计算。 指导学生进行数据处理。
与本学习小组的同学一起观察表盘和挡位标识或查阅多用表的使用说明书，讨论本实验所用多用表还具有的其他功能有哪些？ 巡视、指导、答疑。 合作、讨论 帮助学生探索多用表的其他功能。
自由讨论 通过本次实验，是否掌握了使用多用表测量电阻、直流电流、直流电压、交流电压的技能？如果还有疑问，与同学交流，向老师询问。将自己在本实验中的体验和收获等内容写入实验报告，由教师评价赋分。 组织学生自由讨论、反思提升。 巡视、答疑。 反思、提升，撰写实验报告等。 让学生自由交流。
归纳总结 总结各小组实验的完成情况，是否都成功测量出了电阻、直流电流、直流电压、交流电压，各小组分工协作情况是否理想，操作技能是否得到增强等。 归纳总结本节所学内容。 倾听、反思 帮助学生巩固、反思、提高。
课后 提升 书面作业 撰写完整的实验报告，独立完成。
板书 设计 略。
评价 反馈 将学生在实验过程中讨论、分工、操作、计算、交流、合作等方面的表现，以及对其撰写实验报告的批改评语等及时反馈给学生。
教学 反思 反思本节课是否让学生通过自主学习进行了预习？实验前是否对每位学生的预习效果进行了检查？每个学习小组的分工是否合理，做到了人人都有任务？实验过程中学生的操作是否精细，是否有损坏实验仪器的现象？实验过程中是否对学生给予了及时的、有针对性的指导？每个学习小组是否全部顺利地完成了测量任务？每个学习小组是否全部正确地处理了数据，得出了正确的实验结果？学生的实验观察能力、操作技能是否得到加强？学生的合作意识、工匠精神是否得到加强？学生是否提出了创新性的问题或体现了创新精神？学生实验完毕，是否整理了仪器，打扫了环境卫生？
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