資源簡介

4.3《科學(xué)測量：多用電表測量電學(xué)量》課時教案
學(xué)科 物理 年級冊別 高二上冊 共1課時
教材 魯科版必修第三冊 授課類型 實(shí)驗(yàn)探究課 第1課時
教材分析
教材分析
本節(jié)內(nèi)容位于魯科版高中物理必修第三冊第四章第4節(jié)，是電學(xué)實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。教材通過引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識多用電表的結(jié)構(gòu)、功能與使用方法，系統(tǒng)介紹了如何用多用電表測量電壓、電流和電阻，并強(qiáng)調(diào)了安全操作規(guī)范。該節(jié)內(nèi)容既是對歐姆定律、串并聯(lián)電路規(guī)律的應(yīng)用深化，也為后續(xù)學(xué)習(xí)閉合電路歐姆定律及復(fù)雜電路分析打下實(shí)踐基礎(chǔ)。其核心價值在于將理論知識轉(zhuǎn)化為動手能力，體現(xiàn)“做中學(xué)”的物理學(xué)科特色。
學(xué)情分析
高二學(xué)生已掌握基本電路知識，如電壓、電流、電阻的概念及串并聯(lián)特點(diǎn)，具備初步的實(shí)驗(yàn)操作經(jīng)驗(yàn)。但對多用電表這一綜合性儀表仍感陌生，尤其在檔位選擇、接線方式、讀數(shù)方法等方面易出錯。學(xué)生動手能力強(qiáng)但規(guī)范意識薄弱，常忽視調(diào)零、斷電等安全步驟。此外，部分學(xué)生存在“怕?lián)p壞儀器”的心理障礙。因此，教學(xué)中需通過情境驅(qū)動、任務(wù)分解和即時反饋，幫助學(xué)生建立正確的操作邏輯，提升實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)與責(zé)任意識。
課時教學(xué)目標(biāo)
物理觀念
1. 理解多用電表的基本結(jié)構(gòu)與工作原理，掌握其在直流電壓、直流電流、電阻測量中的功能切換機(jī)制。
2. 能結(jié)合電路知識判斷待測物理量的類型與大致范圍，合理選擇量程與測量模式。
科學(xué)思維
1. 在測量過程中運(yùn)用類比、歸納等思維方法，分析不同檔位下的內(nèi)部等效電路，理解測量誤差來源。
2. 面對異常讀數(shù)或故障現(xiàn)象時，能進(jìn)行邏輯推理，排查接線錯誤、量程不當(dāng)?shù)葐栴}。
科學(xué)探究
1. 能獨(dú)立完成多用電表的基本操作流程，包括機(jī)械調(diào)零、歐姆調(diào)零、正確接入電路、規(guī)范讀數(shù)等步驟。
2. 設(shè)計簡單實(shí)驗(yàn)方案，利用多用電表驗(yàn)證電路中某元件的電壓或電阻值，并記錄數(shù)據(jù)形成實(shí)驗(yàn)報告。
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任
1. 養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，遵守安全操作規(guī)程，愛護(hù)實(shí)驗(yàn)器材。
2. 在小組合作中主動溝通、分工協(xié)作，體現(xiàn)團(tuán)隊(duì)精神與責(zé)任擔(dān)當(dāng)。
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
重點(diǎn)
1. 多用電表測量直流電壓、直流電流、電阻的操作步驟與規(guī)范。
2. 正確選擇量程、識別刻度線、讀取測量結(jié)果。
難點(diǎn)
1. 歐姆表內(nèi)部原理的理解及其調(diào)零操作的必要性。
2. 測量過程中避免因誤操作導(dǎo)致儀表損壞或測量失準(zhǔn)。
教學(xué)方法與準(zhǔn)備
教學(xué)方法
情境探究法、合作探究法、講授法、示范教學(xué)法
教具準(zhǔn)備
多用電表（指針式與數(shù)字式各若干）、干電池、滑動變阻器、定值電阻、小燈泡、導(dǎo)線、開關(guān)、實(shí)物投影儀、PPT課件
教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動 學(xué)生活動
情境導(dǎo)入
【5分鐘】 一、故障排查任務(wù)發(fā)布 （一）、創(chuàng)設(shè)真實(shí)問題情境
教師手持一個不亮的小燈泡裝置，連接電源后燈泡無反應(yīng)。提問：“同學(xué)們，這是一個簡單的串聯(lián)電路，電源正常，開關(guān)能通斷，可燈泡卻不亮。我們該如何判斷是燈泡壞了，還是電路某處接觸不良？如果直接用手摸導(dǎo)線查故障，安全嗎？”引導(dǎo)學(xué)生意識到需要借助專業(yè)工具進(jìn)行檢測。
（二）、引出測量工具
教師緩緩拿出多用電表，展示其外觀，說：“今天我們要請出一位‘電學(xué)醫(yī)生’——多用電表。它就像醫(yī)生的聽診器，能幫我們‘診斷’電路的‘病情’。它可以測電壓、電流、電阻，甚至還能判斷二極管好壞。掌握了它，我們就擁有了探索電世界的‘第三只眼’。”接著播放一段維修工人使用萬用表檢測家電故障的短視頻，增強(qiáng)職業(yè)代入感。
（三）、明確學(xué)習(xí)任務(wù)
教師宣布本節(jié)課的學(xué)習(xí)任務(wù)：“我們的目標(biāo)是：在30分鐘內(nèi)，每位同學(xué)都能獨(dú)立使用多用電表完成三項(xiàng)診斷任務(wù)——測電池電壓、測燈泡電阻、測電路中某點(diǎn)對地電壓。最終找出這個燈泡不亮的原因。” 1. 觀察電路故障現(xiàn)象，思考可能原因。
2. 認(rèn)識多用電表的外形與用途。
3. 明確本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)與挑戰(zhàn)任務(wù)。
4. 產(chǎn)生動手操作的興趣與探究欲望。
評價任務(wù) 情境理解：☆☆☆
任務(wù)明確：☆☆☆
興趣激發(fā)：☆☆☆
設(shè)計意圖 通過設(shè)置真實(shí)電路故障情境，激發(fā)學(xué)生的探究動機(jī)，使學(xué)習(xí)任務(wù)具有現(xiàn)實(shí)意義。以“電學(xué)醫(yī)生”比喻多用電表，形象生動，降低陌生感。視頻引入增強(qiáng)職業(yè)體驗(yàn)，提升學(xué)習(xí)價值感。明確任務(wù)導(dǎo)向，讓學(xué)生帶著問題進(jìn)入學(xué)習(xí)，提高課堂參與度。
新知講授
【10分鐘】 一、認(rèn)識多用電表的結(jié)構(gòu)與功能 （一）、實(shí)物投影展示儀表面板
教師將一臺指針式多用電表置于實(shí)物投影下，放大顯示其表盤、旋鈕、插孔等關(guān)鍵部位。逐項(xiàng)講解：“這是表頭，指針偏轉(zhuǎn)表示測量值；中央是功能選擇旋鈕，可以切換電壓、電流、電阻等模式；這里有三個插孔——黑表筆插入‘COM’公共端，紅表筆根據(jù)測量內(nèi)容插入‘VΩ’或‘mA’孔。”強(qiáng)調(diào)“紅進(jìn)黑出”的基本規(guī)則。
（二）、解析測量原理與檔位含義
教師結(jié)合PPT動畫演示不同檔位下的內(nèi)部等效電路。例如，在直流電壓檔，內(nèi)部相當(dāng)于一個高阻值的電壓表并聯(lián)在被測電路兩端；在直流電流檔，則等效為一個低阻值的電流表串聯(lián)在電路中；而在電阻擋，內(nèi)部電池供電，通過測量電流反推電阻值。重點(diǎn)解釋歐姆檔必須“每次換檔都要?dú)W姆調(diào)零”的原因：因電池電壓隨時間下降，需調(diào)整內(nèi)部可變電阻使?jié)M偏電流對應(yīng)零電阻。
（三）、演示機(jī)械調(diào)零與歐姆調(diào)零
教師現(xiàn)場演示：先旋轉(zhuǎn)表盤下方的機(jī)械調(diào)零螺絲，使指針精確對準(zhǔn)左側(cè)“0”刻度；再將旋鈕撥至“×1Ω”檔，短接兩表筆，調(diào)節(jié)“歐姆調(diào)零旋鈕”，使指針指向右側(cè)“0Ω”位置。提醒學(xué)生：“若無法調(diào)至零位，說明電池電量不足，需更換。” 1. 觀察多用電表結(jié)構(gòu)，識別各部件名稱。
2. 理解不同測量模式的內(nèi)部原理。
3. 學(xué)習(xí)調(diào)零操作的步驟與意義。
4. 做好筆記，記錄關(guān)鍵操作要點(diǎn)。
評價任務(wù) 結(jié)構(gòu)識別：☆☆☆
原理理解：☆☆☆
調(diào)零掌握：☆☆☆
設(shè)計意圖 通過實(shí)物投影與動畫演示相結(jié)合，幫助學(xué)生建立直觀認(rèn)知。講解內(nèi)部原理并非深究電路設(shè)計，而是讓學(xué)生理解“為什么這樣操作”，增強(qiáng)邏輯性。調(diào)零操作的演示突出細(xì)節(jié)，預(yù)防常見錯誤。整個環(huán)節(jié)注重“知其然更知其所以然”，提升科學(xué)思維品質(zhì)。
合作探究
【15分鐘】 一、分組實(shí)踐：三項(xiàng)測量任務(wù) （一）、任務(wù)一：測量干電池電壓
教師發(fā)放任務(wù)卡：“請使用多用電表測量一節(jié)新干電池的電動勢。注意：選擇合適電壓檔位（建議從10V檔開始），紅表筆接正極，黑表筆接負(fù)極，讀數(shù)時視線垂直于表盤。”巡視指導(dǎo)，提醒學(xué)生觀察指針偏轉(zhuǎn)角度是否適中，若偏轉(zhuǎn)太小應(yīng)換更低量程以提高精度。對于數(shù)字表，強(qiáng)調(diào)自動量程與手動量程的區(qū)別。
（二）、任務(wù)二：測量小燈泡電阻
教師強(qiáng)調(diào)：“測量電阻前必須確保被測元件與電路完全斷開！否則可能燒壞儀表。”指導(dǎo)學(xué)生將小燈泡從電路中取下，選擇“×10Ω”檔，先歐姆調(diào)零，再用兩表筆接觸燈絲兩端。觀察指針位置，若偏轉(zhuǎn)過大（接近0Ω）則換“×1Ω”檔，若偏轉(zhuǎn)過小（靠近∞）則換“×100Ω”檔，直至指針落在中間區(qū)域。記錄最終讀數(shù)乘以倍率。
（三）、任務(wù)三：測量電路中某點(diǎn)電壓
教師重新組裝原故障電路（燈泡仍不亮），提問：“如何判斷燈泡兩端是否有電壓？”引導(dǎo)學(xué)生思考電壓表應(yīng)并聯(lián)在燈泡兩端。學(xué)生操作時，教師重點(diǎn)檢查表筆連接是否正確、量程是否合理、是否在通電狀態(tài)下測量。鼓勵學(xué)生比較燈泡兩端電壓與電源電壓的差異，推測故障原因（如接觸不良導(dǎo)致分壓異常）。
（四）、小組協(xié)作與教師巡視
每4人一組，每人輪流操作，其余成員監(jiān)督并記錄數(shù)據(jù)。教師巡回指導(dǎo)，及時糾正錯誤操作，如反接表筆、帶電換檔、未斷電測電阻等危險行為。對操作熟練的小組給予“電學(xué)小醫(yī)師”徽章獎勵，增強(qiáng)成就感。 1. 分組領(lǐng)取器材，明確分工。
2. 按步驟完成三項(xiàng)測量任務(wù)。
3. 記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，討論測量結(jié)果。
4. 協(xié)作排查燈泡不亮的原因。
評價任務(wù) 操作規(guī)范：☆☆☆
數(shù)據(jù)準(zhǔn)確：☆☆☆
合作有效：☆☆☆
設(shè)計意圖 通過任務(wù)驅(qū)動，將知識轉(zhuǎn)化為實(shí)踐能力。三項(xiàng)任務(wù)由易到難、層層遞進(jìn)，覆蓋電壓、電阻、帶電測量三種典型場景。強(qiáng)調(diào)“斷電測電阻”“并聯(lián)測電壓”等關(guān)鍵規(guī)則，強(qiáng)化安全意識。小組合作促進(jìn)交流與監(jiān)督，教師巡視實(shí)現(xiàn)個性化指導(dǎo)。獎勵機(jī)制激發(fā)積極性，營造積極課堂氛圍。
總結(jié)提升
【10分鐘】 一、成果展示與問題反思 （一）、分享測量結(jié)果
邀請三組代表匯報測量數(shù)據(jù)：電池電壓約為1.5V，燈泡冷態(tài)電阻約幾歐姆至十幾歐姆（遠(yuǎn)小于額定工作電阻），燈泡兩端電壓接近0V。引導(dǎo)學(xué)生分析：“既然電源有電壓，為何燈泡兩端無電壓？說明電流未流過燈泡，最可能是線路某處斷開。”最終確認(rèn)故障為導(dǎo)線松動。
（二）、歸納操作口訣
教師帶領(lǐng)學(xué)生總結(jié)多用電表使用口訣：“一查二調(diào)三選檔，紅進(jìn)黑出要記牢；測壓并聯(lián)測流串，電阻斷電再測量；換檔必調(diào)歐姆零，讀數(shù)視線要垂直。”通過朗朗上口的語言幫助記憶關(guān)鍵步驟。
（三）、升華科學(xué)精神
教師深情總結(jié)：“今天我們不只是學(xué)會了使用一個工具，更是掌握了一種思維方式——用數(shù)據(jù)說話，用實(shí)驗(yàn)求真。伽利略曾說：‘自然之書是用數(shù)學(xué)語言寫成的。’而多用電表，就是我們讀懂這本書的一把鑰匙。每一次精確的測量，都是對客觀世界的尊重；每一次成功的排查，都是理性思維的勝利。希望你們在未來的學(xué)習(xí)與生活中，始終保持這份嚴(yán)謹(jǐn)與好奇，做一名真正的‘科學(xué)偵探’。” 1. 匯報實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與結(jié)論。
2. 背誦操作口訣，鞏固要點(diǎn)。
3. 反思操作中的問題與收獲。
4. 領(lǐng)悟科學(xué)探究的精神內(nèi)涵。
評價任務(wù) 結(jié)論正確：☆☆☆
口訣掌握：☆☆☆
情感共鳴：☆☆☆
設(shè)計意圖 通過成果展示實(shí)現(xiàn)知識整合，用數(shù)據(jù)解釋現(xiàn)象，體現(xiàn)物理的實(shí)證性。口訣總結(jié)便于記憶與傳播，提升教學(xué)實(shí)效。結(jié)尾引用伽利略名言，將技能學(xué)習(xí)上升至科學(xué)精神層面，實(shí)現(xiàn)情感態(tài)度價值觀的升華，激勵學(xué)生追求真理、勇于探索。
作業(yè)設(shè)計
一、基礎(chǔ)鞏固題
1. 多用電表的黑表筆應(yīng)插入______插孔，紅表筆根據(jù)測量內(nèi)容插入______或______插孔。
2. 測量電阻時，必須先將被測元件______，否則可能______。
3. 使用指針式多用電表測電阻前，每次更換倍率檔后都必須進(jìn)行______，其目的是______。
4. 若用多用電表直流電壓檔測電池電壓時，指針偏轉(zhuǎn)角度很小，應(yīng)將量程調(diào)______（填“大”或“小”）以提高測量精度。
二、能力提升題
某同學(xué)在測量一個未知電阻時，選用“×100”檔，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度極小（靠近∞端）。請分析原因，并說明正確的操作步驟。
三、實(shí)踐拓展題
回家后，請用家中的數(shù)字多用電表（如有）測量一節(jié)五號電池的電壓，并記錄讀數(shù)。觀察電池外殼標(biāo)注的電壓值，比較兩者是否一致，并思考：若電壓低于1.5V，說明電池處于什么狀態(tài)？
【答案解析】
一、基礎(chǔ)鞏固題
1. COM；VΩ；mA
2. 與電路斷開；燒壞電表或測量不準(zhǔn)
3. 歐姆調(diào)零；補(bǔ)償電池電壓變化帶來的誤差
4. 小
二、能力提升題
原因：被測電阻阻值較大，當(dāng)前量程過小，導(dǎo)致指針偏轉(zhuǎn)角度小。
正確操作：應(yīng)換用更高倍率檔（如“×1k”檔），重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，再測量。
三、實(shí)踐拓展題
標(biāo)準(zhǔn)五號電池標(biāo)稱電壓為1.5V。若測量值接近1.5V，說明電量充足；若低于1.4V，說明電量已明顯下降，不宜繼續(xù)用于高耗電設(shè)備。
板書設(shè)計
科學(xué)測量：多用電表測量電學(xué)量
1.多用電表使用： 電壓檔（并聯(lián)） 電流檔 (串聯(lián)) 電阻檔(斷電測)
操作口訣：
一查二調(diào)三選檔，紅進(jìn)黑出要記牢；
測壓并聯(lián)測流串，電阻斷電再測量；
換檔必調(diào)歐姆零，讀數(shù)視線要垂直。
教學(xué)反思
成功之處
1. 以“電路故障排查”為主線貫穿全課，任務(wù)真實(shí)、情境生動，極大提升了學(xué)生參與度與學(xué)習(xí)動機(jī)。
2. 將抽象的操作規(guī)范編為朗朗上口的口訣，便于學(xué)生記憶與應(yīng)用，有效提高了實(shí)驗(yàn)成功率。
3. 注重安全教育與科學(xué)精神滲透，在技能訓(xùn)練中融入責(zé)任感與探究品質(zhì)的培養(yǎng)。
不足之處
1. 部分學(xué)生在歐姆調(diào)零操作中仍顯生疏，需增加模擬練習(xí)環(huán)節(jié)。
2. 數(shù)字式與指針式電表的差異講解不夠深入，個別學(xué)生混淆自動量程與手動量程的使用場景。
3. 時間分配上，探究環(huán)節(jié)略顯緊張，部分小組未能充分討論故障原因。

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