资源简介

4.3《科学测量：多用电表测量电学量》课时教案
学科 物理 年级册别 高二上册 共1课时
教材 鲁科版必修第三册 授课类型 实验探究课 第1课时
教材分析
教材分析
本节内容位于鲁科版高中物理必修第三册第四章第4节，是电学实验技能培养的关键环节。教材通过引导学生认识多用电表的结构、功能与使用方法，系统介绍了如何用多用电表测量电压、电流和电阻，并强调了安全操作规范。该节内容既是对欧姆定律、串并联电路规律的应用深化，也为后续学习闭合电路欧姆定律及复杂电路分析打下实践基础。其核心价值在于将理论知识转化为动手能力，体现“做中学”的物理学科特色。
学情分析
高二学生已掌握基本电路知识，如电压、电流、电阻的概念及串并联特点，具备初步的实验操作经验。但对多用电表这一综合性仪表仍感陌生，尤其在档位选择、接线方式、读数方法等方面易出错。学生动手能力强但规范意识薄弱，常忽视调零、断电等安全步骤。此外，部分学生存在“怕损坏仪器”的心理障碍。因此，教学中需通过情境驱动、任务分解和即时反馈，帮助学生建立正确的操作逻辑，提升实验素养与责任意识。
课时教学目标
物理观念
1. 理解多用电表的基本结构与工作原理，掌握其在直流电压、直流电流、电阻测量中的功能切换机制。
2. 能结合电路知识判断待测物理量的类型与大致范围，合理选择量程与测量模式。
科学思维
1. 在测量过程中运用类比、归纳等思维方法，分析不同档位下的内部等效电路，理解测量误差来源。
2. 面对异常读数或故障现象时，能进行逻辑推理，排查接线错误、量程不当等问题。
科学探究
1. 能独立完成多用电表的基本操作流程，包括机械调零、欧姆调零、正确接入电路、规范读数等步骤。
2. 设计简单实验方案，利用多用电表验证电路中某元件的电压或电阻值，并记录数据形成实验报告。
科学态度与责任
1. 养成严谨细致的实验习惯，遵守安全操作规程，爱护实验器材。
2. 在小组合作中主动沟通、分工协作，体现团队精神与责任担当。
教学重点、难点
重点
1. 多用电表测量直流电压、直流电流、电阻的操作步骤与规范。
2. 正确选择量程、识别刻度线、读取测量结果。
难点
1. 欧姆表内部原理的理解及其调零操作的必要性。
2. 测量过程中避免因误操作导致仪表损坏或测量失准。
教学方法与准备
教学方法
情境探究法、合作探究法、讲授法、示范教学法
教具准备
多用电表（指针式与数字式各若干）、干电池、滑动变阻器、定值电阻、小灯泡、导线、开关、实物投影仪、PPT课件
教学环节 教师活动 学生活动
情境导入
【5分钟】 一、故障排查任务发布 （一）、创设真实问题情境
教师手持一个不亮的小灯泡装置，连接电源后灯泡无反应。提问：“同学们，这是一个简单的串联电路，电源正常，开关能通断，可灯泡却不亮。我们该如何判断是灯泡坏了，还是电路某处接触不良？如果直接用手摸导线查故障，安全吗？”引导学生意识到需要借助专业工具进行检测。
（二）、引出测量工具
教师缓缓拿出多用电表，展示其外观，说：“今天我们要请出一位‘电学医生’——多用电表。它就像医生的听诊器，能帮我们‘诊断’电路的‘病情’。它可以测电压、电流、电阻，甚至还能判断二极管好坏。掌握了它，我们就拥有了探索电世界的‘第三只眼’。”接着播放一段维修工人使用万用表检测家电故障的短视频，增强职业代入感。
（三）、明确学习任务
教师宣布本节课的学习任务：“我们的目标是：在30分钟内，每位同学都能独立使用多用电表完成三项诊断任务——测电池电压、测灯泡电阻、测电路中某点对地电压。最终找出这个灯泡不亮的原因。” 1. 观察电路故障现象，思考可能原因。
2. 认识多用电表的外形与用途。
3. 明确本节课的学习目标与挑战任务。
4. 产生动手操作的兴趣与探究欲望。
评价任务 情境理解：☆☆☆
任务明确：☆☆☆
兴趣激发：☆☆☆
设计意图 通过设置真实电路故障情境，激发学生的探究动机，使学习任务具有现实意义。以“电学医生”比喻多用电表，形象生动，降低陌生感。视频引入增强职业体验，提升学习价值感。明确任务导向，让学生带着问题进入学习，提高课堂参与度。
新知讲授
【10分钟】 一、认识多用电表的结构与功能 （一）、实物投影展示仪表面板
教师将一台指针式多用电表置于实物投影下，放大显示其表盘、旋钮、插孔等关键部位。逐项讲解：“这是表头，指针偏转表示测量值；中央是功能选择旋钮，可以切换电压、电流、电阻等模式；这里有三个插孔——黑表笔插入‘COM’公共端，红表笔根据测量内容插入‘VΩ’或‘mA’孔。”强调“红进黑出”的基本规则。
（二）、解析测量原理与档位含义
教师结合PPT动画演示不同档位下的内部等效电路。例如，在直流电压档，内部相当于一个高阻值的电压表并联在被测电路两端；在直流电流档，则等效为一个低阻值的电流表串联在电路中；而在电阻挡，内部电池供电，通过测量电流反推电阻值。重点解释欧姆档必须“每次换档都要欧姆调零”的原因：因电池电压随时间下降，需调整内部可变电阻使满偏电流对应零电阻。
（三）、演示机械调零与欧姆调零
教师现场演示：先旋转表盘下方的机械调零螺丝，使指针精确对准左侧“0”刻度；再将旋钮拨至“×1Ω”档，短接两表笔，调节“欧姆调零旋钮”，使指针指向右侧“0Ω”位置。提醒学生：“若无法调至零位，说明电池电量不足，需更换。” 1. 观察多用电表结构，识别各部件名称。
2. 理解不同测量模式的内部原理。
3. 学习调零操作的步骤与意义。
4. 做好笔记，记录关键操作要点。
评价任务 结构识别：☆☆☆
原理理解：☆☆☆
调零掌握：☆☆☆
设计意图 通过实物投影与动画演示相结合，帮助学生建立直观认知。讲解内部原理并非深究电路设计，而是让学生理解“为什么这样操作”，增强逻辑性。调零操作的演示突出细节，预防常见错误。整个环节注重“知其然更知其所以然”，提升科学思维品质。
合作探究
【15分钟】 一、分组实践：三项测量任务 （一）、任务一：测量干电池电压
教师发放任务卡：“请使用多用电表测量一节新干电池的电动势。注意：选择合适电压档位（建议从10V档开始），红表笔接正极，黑表笔接负极，读数时视线垂直于表盘。”巡视指导，提醒学生观察指针偏转角度是否适中，若偏转太小应换更低量程以提高精度。对于数字表，强调自动量程与手动量程的区别。
（二）、任务二：测量小灯泡电阻
教师强调：“测量电阻前必须确保被测元件与电路完全断开！否则可能烧坏仪表。”指导学生将小灯泡从电路中取下，选择“×10Ω”档，先欧姆调零，再用两表笔接触灯丝两端。观察指针位置，若偏转过大（接近0Ω）则换“×1Ω”档，若偏转过小（靠近∞）则换“×100Ω”档，直至指针落在中间区域。记录最终读数乘以倍率。
（三）、任务三：测量电路中某点电压
教师重新组装原故障电路（灯泡仍不亮），提问：“如何判断灯泡两端是否有电压？”引导学生思考电压表应并联在灯泡两端。学生操作时，教师重点检查表笔连接是否正确、量程是否合理、是否在通电状态下测量。鼓励学生比较灯泡两端电压与电源电压的差异，推测故障原因（如接触不良导致分压异常）。
（四）、小组协作与教师巡视
每4人一组，每人轮流操作，其余成员监督并记录数据。教师巡回指导，及时纠正错误操作，如反接表笔、带电换档、未断电测电阻等危险行为。对操作熟练的小组给予“电学小医师”徽章奖励，增强成就感。 1. 分组领取器材，明确分工。
2. 按步骤完成三项测量任务。
3. 记录实验数据，讨论测量结果。
4. 协作排查灯泡不亮的原因。
评价任务 操作规范：☆☆☆
数据准确：☆☆☆
合作有效：☆☆☆
设计意图 通过任务驱动，将知识转化为实践能力。三项任务由易到难、层层递进，覆盖电压、电阻、带电测量三种典型场景。强调“断电测电阻”“并联测电压”等关键规则，强化安全意识。小组合作促进交流与监督，教师巡视实现个性化指导。奖励机制激发积极性，营造积极课堂氛围。
总结提升
【10分钟】 一、成果展示与问题反思 （一）、分享测量结果
邀请三组代表汇报测量数据：电池电压约为1.5V，灯泡冷态电阻约几欧姆至十几欧姆（远小于额定工作电阻），灯泡两端电压接近0V。引导学生分析：“既然电源有电压，为何灯泡两端无电压？说明电流未流过灯泡，最可能是线路某处断开。”最终确认故障为导线松动。
（二）、归纳操作口诀
教师带领学生总结多用电表使用口诀：“一查二调三选档，红进黑出要记牢；测压并联测流串，电阻断电再测量；换档必调欧姆零，读数视线要垂直。”通过朗朗上口的语言帮助记忆关键步骤。
（三）、升华科学精神
教师深情总结：“今天我们不只是学会了使用一个工具，更是掌握了一种思维方式——用数据说话，用实验求真。伽利略曾说：‘自然之书是用数学语言写成的。’而多用电表，就是我们读懂这本书的一把钥匙。每一次精确的测量，都是对客观世界的尊重；每一次成功的排查，都是理性思维的胜利。希望你们在未来的学习与生活中，始终保持这份严谨与好奇，做一名真正的‘科学侦探’。” 1. 汇报实验数据与结论。
2. 背诵操作口诀，巩固要点。
3. 反思操作中的问题与收获。
4. 领悟科学探究的精神内涵。
评价任务 结论正确：☆☆☆
口诀掌握：☆☆☆
情感共鸣：☆☆☆
设计意图 通过成果展示实现知识整合，用数据解释现象，体现物理的实证性。口诀总结便于记忆与传播，提升教学实效。结尾引用伽利略名言，将技能学习上升至科学精神层面，实现情感态度价值观的升华，激励学生追求真理、勇于探索。
作业设计
一、基础巩固题
1. 多用电表的黑表笔应插入______插孔，红表笔根据测量内容插入______或______插孔。
2. 测量电阻时，必须先将被测元件______，否则可能______。
3. 使用指针式多用电表测电阻前，每次更换倍率档后都必须进行______，其目的是______。
4. 若用多用电表直流电压档测电池电压时，指针偏转角度很小，应将量程调______（填“大”或“小”）以提高测量精度。
二、能力提升题
某同学在测量一个未知电阻时，选用“×100”档，发现指针偏转角度极小（靠近∞端）。请分析原因，并说明正确的操作步骤。
三、实践拓展题
回家后，请用家中的数字多用电表（如有）测量一节五号电池的电压，并记录读数。观察电池外壳标注的电压值，比较两者是否一致，并思考：若电压低于1.5V，说明电池处于什么状态？
【答案解析】
一、基础巩固题
1. COM；VΩ；mA
2. 与电路断开；烧坏电表或测量不准
3. 欧姆调零；补偿电池电压变化带来的误差
4. 小
二、能力提升题
原因：被测电阻阻值较大，当前量程过小，导致指针偏转角度小。
正确操作：应换用更高倍率档（如“×1k”档），重新进行欧姆调零，再测量。
三、实践拓展题
标准五号电池标称电压为1.5V。若测量值接近1.5V，说明电量充足；若低于1.4V，说明电量已明显下降，不宜继续用于高耗电设备。
板书设计
科学测量：多用电表测量电学量
1.多用电表使用： 电压档（并联） 电流档 (串联) 电阻档(断电测)
操作口诀：
一查二调三选档，红进黑出要记牢；
测压并联测流串，电阻断电再测量；
换档必调欧姆零，读数视线要垂直。
教学反思
成功之处
1. 以“电路故障排查”为主线贯穿全课，任务真实、情境生动，极大提升了学生参与度与学习动机。
2. 将抽象的操作规范编为朗朗上口的口诀，便于学生记忆与应用，有效提高了实验成功率。
3. 注重安全教育与科学精神渗透，在技能训练中融入责任感与探究品质的培养。
不足之处
1. 部分学生在欧姆调零操作中仍显生疏，需增加模拟练习环节。
2. 数字式与指针式电表的差异讲解不够深入，个别学生混淆自动量程与手动量程的使用场景。
3. 时间分配上，探究环节略显紧张，部分小组未能充分讨论故障原因。

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