2024-2025學(xué)年高中物理 第二章 交變電流 3 示波器的使用教案 教科版選修3-2

2024-2025學(xué)年高中物理第二章交變電流3示波器的使用教案教科版選修3-2科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級(jí)、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）2024-2025學(xué)年高中物理第二章交變電流3示波器的使用教案教科版選修3-2教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容是示波器的使用。示波器是一種常用的電子測(cè)量儀器，能夠顯示電壓隨時(shí)間變化的波形圖。本節(jié)課將介紹示波器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理以及如何正確使用示波器進(jìn)行電壓測(cè)量。

教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)的聯(lián)系：學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中已經(jīng)掌握了電流的基本概念和測(cè)量方法，本節(jié)課將進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)電壓的測(cè)量方法。學(xué)生需要了解電壓的定義、單位以及常見電壓值，以便能夠正確使用示波器進(jìn)行電壓測(cè)量。

在課程中，我將引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)和觀察示波器波形圖，加深對(duì)電壓變化的理解。學(xué)生將通過實(shí)際操作示波器，掌握如何連接電路、調(diào)整示波器參數(shù)以及如何讀取電壓值。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生將能夠熟練使用示波器進(jìn)行電壓測(cè)量，并能夠分析波形圖，進(jìn)一步加深對(duì)交變電流的理解。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)主要分為三個(gè)方面：科學(xué)探究能力、實(shí)踐操作能力和問題解決能力。

1.科學(xué)探究能力：通過觀察示波器波形圖，學(xué)生能夠主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自己的猜想。學(xué)生將學(xué)會(huì)如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、如何收集數(shù)據(jù)以及如何進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，從而培養(yǎng)科學(xué)探究能力。

2.實(shí)踐操作能力：學(xué)生將通過實(shí)際操作示波器，掌握如何連接電路、調(diào)整示波器參數(shù)以及如何讀取電壓值。通過動(dòng)手實(shí)踐，學(xué)生將培養(yǎng)自己的實(shí)踐操作能力，提高解決實(shí)際問題的能力。

3.問題解決能力：學(xué)生將在課堂上學(xué)習(xí)如何運(yùn)用示波器解決實(shí)際問題，例如測(cè)量電壓值、分析電壓變化等。學(xué)生將學(xué)會(huì)如何將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際問題中，培養(yǎng)自己的問題解決能力。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)：

（1）示波器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理：示波器由屏幕、垂直輸入通道、水平輸入通道、掃描發(fā)生器等部分組成。示波器的工作原理是通過垂直輸入通道和水平輸入通道的信號(hào)合成，顯示出電壓隨時(shí)間變化的波形圖。

（2）示波器的使用方法：包括如何連接電路、調(diào)整示波器參數(shù)以及如何讀取電壓值等。示波器的參數(shù)調(diào)整包括時(shí)間基準(zhǔn)、電壓基準(zhǔn)、掃描速度等。

（3）示波器在電壓測(cè)量中的應(yīng)用：通過示波器可以觀察到電壓的波形，從而分析電壓的特性，如頻率、振幅、相位等。

2.教學(xué)難點(diǎn)：

（1）示波器的工作原理：學(xué)生需要理解示波器各部分的作用以及信號(hào)合成的過程，這需要一定的物理知識(shí)和抽象思維能力。

（2）示波器參數(shù)的調(diào)整：學(xué)生需要掌握時(shí)間基準(zhǔn)、電壓基準(zhǔn)、掃描速度等參數(shù)的調(diào)整方法，這需要學(xué)生進(jìn)行實(shí)際操作，并能夠理解各參數(shù)對(duì)波形圖的影響。

（3）示波器波形圖的解讀：學(xué)生需要能夠從波形圖中讀取電壓值，并分析電壓的特性，這需要學(xué)生具備一定的觀察能力和數(shù)據(jù)分析能力。

（4）示波器在實(shí)際電路中的應(yīng)用：學(xué)生需要能夠?qū)⑹静ㄆ鲬?yīng)用于實(shí)際電路中，解決實(shí)際問題，這需要學(xué)生將所學(xué)知識(shí)與實(shí)際情境相結(jié)合，具有一定的問題解決能力。

針對(duì)以上重點(diǎn)和難點(diǎn)，教師在教學(xué)過程中應(yīng)注重理論聯(lián)系實(shí)際，通過實(shí)驗(yàn)和實(shí)際操作，幫助學(xué)生理解和掌握示波器的基本原理和使用方法。同時(shí)，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察和數(shù)據(jù)分析，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和數(shù)據(jù)分析能力。在解決實(shí)際問題時(shí)，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力。教學(xué)資源1.軟硬件資源：

-示波器：供學(xué)生進(jìn)行實(shí)際操作和實(shí)驗(yàn)的設(shè)備。

-電腦：用于展示示波器波形圖和進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

-投影儀：用于展示示波器波形圖和教學(xué)內(nèi)容。

-實(shí)驗(yàn)桌和實(shí)驗(yàn)凳：供學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。

2.課程平臺(tái)：

-學(xué)校提供的教學(xué)平臺(tái)：用于發(fā)布教學(xué)資源和作業(yè)，學(xué)生可以在線學(xué)習(xí)和提交作業(yè)。

3.信息化資源：

-教學(xué)PPT：包含示波器的基本原理、使用方法以及實(shí)驗(yàn)操作步驟等內(nèi)容。

-實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書：詳細(xì)介紹示波器實(shí)驗(yàn)的步驟和注意事項(xiàng)。

-在線教學(xué)視頻：示波器的使用方法和實(shí)驗(yàn)操作演示。

4.教學(xué)手段：

-講授法：教師講解示波器的基本原理和工作原理。

-演示法：教師進(jìn)行示波器操作演示，學(xué)生跟隨操作。

-實(shí)驗(yàn)法：學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，親身體驗(yàn)示波器的使用。

-討論法：學(xué)生分組討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分享心得體會(huì)。教學(xué)流程（一）課前準(zhǔn)備（預(yù)計(jì)用時(shí)：5分鐘）

學(xué)生預(yù)習(xí)：

發(fā)放預(yù)習(xí)材料，引導(dǎo)學(xué)生提前了解示波器的使用方法和實(shí)驗(yàn)操作步驟等內(nèi)容，標(biāo)記出有疑問或不懂的地方。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題，激發(fā)學(xué)生思考，為課堂學(xué)習(xí)示波器的內(nèi)容做好準(zhǔn)備。

教師備課：

深入研究教材，明確示波器教學(xué)目標(biāo)和重難點(diǎn)。

準(zhǔn)備教學(xué)用具和多媒體資源，確保示波器教學(xué)過程的順利進(jìn)行。

設(shè)計(jì)課堂互動(dòng)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)示波器的積極性。

（二）課堂導(dǎo)入（預(yù)計(jì)用時(shí)：3分鐘）

激發(fā)興趣：

提出問題或設(shè)置懸念，引發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入示波器學(xué)習(xí)狀態(tài)。

回顧舊知：

簡要回顧上節(jié)課學(xué)習(xí)的電流測(cè)量方法，幫助學(xué)生建立知識(shí)之間的聯(lián)系。

提出問題，檢查學(xué)生對(duì)舊知的掌握情況，為示波器新課學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

（三）新課呈現(xiàn)（預(yù)計(jì)用時(shí)：25分鐘）

知識(shí)講解：

清晰、準(zhǔn)確地講解示波器的基本原理、結(jié)構(gòu)和操作方法，結(jié)合實(shí)例幫助學(xué)生理解。

突出示波器重點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)操作難點(diǎn)，通過對(duì)比、歸納等方法幫助學(xué)生加深記憶。

互動(dòng)探究：

設(shè)計(jì)小組討論環(huán)節(jié)，讓學(xué)生圍繞示波器操作問題展開討論，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和溝通能力。

鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的觀點(diǎn)和疑問，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，拓展思維。

技能訓(xùn)練：

設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)或?qū)嶒?yàn)，讓學(xué)生在實(shí)踐中體驗(yàn)示波器知識(shí)的應(yīng)用，提高實(shí)踐能力。

在示波器新課呈現(xiàn)結(jié)束后，對(duì)示波器知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理和總結(jié)。

強(qiáng)調(diào)示波器重點(diǎn)和難點(diǎn)，幫助學(xué)生形成完整的知識(shí)體系。

（四）鞏固練習(xí)（預(yù)計(jì)用時(shí)：5分鐘）

隨堂練習(xí)：

隨堂練習(xí)題，讓學(xué)生在課堂上完成，檢查學(xué)生對(duì)示波器知識(shí)的掌握情況。

鼓勵(lì)學(xué)生相互討論、互相幫助，共同解決示波器問題。

錯(cuò)題訂正：

針對(duì)學(xué)生在隨堂練習(xí)中出現(xiàn)的示波器錯(cuò)誤，進(jìn)行及時(shí)訂正和講解。

引導(dǎo)學(xué)生分析錯(cuò)誤原因，避免類似錯(cuò)誤再次發(fā)生。

（五）拓展延伸（預(yù)計(jì)用時(shí)：3分鐘）

知識(shí)拓展：

介紹與示波器內(nèi)容相關(guān)的拓展知識(shí)，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野。

引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注學(xué)科前沿動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和探索精神。

情感升華：

結(jié)合示波器內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生思考學(xué)科與生活的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

鼓勵(lì)學(xué)生分享學(xué)習(xí)示波器的心得和體會(huì)，增進(jìn)師生之間的情感交流。

（六）課堂小結(jié)（預(yù)計(jì)用時(shí)：2分鐘）

簡要回顧本節(jié)課學(xué)習(xí)的示波器內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)示波器重點(diǎn)和難點(diǎn)。

肯定學(xué)生的表現(xiàn)，鼓勵(lì)他們繼續(xù)努力。

布置作業(yè)：

根據(jù)本節(jié)課學(xué)習(xí)的示波器內(nèi)容，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

提醒學(xué)生注意作業(yè)要求和時(shí)間安排，確保作業(yè)質(zhì)量。拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料：

-《現(xiàn)代電子技術(shù)》雜志中關(guān)于示波器技術(shù)進(jìn)展的文章。

-《電子測(cè)量技術(shù)》期刊中關(guān)于示波器在不同領(lǐng)域應(yīng)用的案例分析。

-網(wǎng)絡(luò)資源中關(guān)于示波器歷史發(fā)展的介紹。

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-學(xué)生可以在家中自行搭建簡易的示波器電路，觀察不同電壓信號(hào)的波形。

-學(xué)生可以嘗試使用示波器來分析家用電器中的電壓信號(hào)，了解電器的工作原理。

-學(xué)生可以研究示波器在其他學(xué)科領(lǐng)域的應(yīng)用，例如生物學(xué)中的神經(jīng)信號(hào)分析、化學(xué)中的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)等。

3.深入探究示波器的相關(guān)知識(shí)：

-學(xué)生可以研究示波器的工作原理，了解其內(nèi)部構(gòu)造和信號(hào)處理機(jī)制。

-學(xué)生可以學(xué)習(xí)示波器的高級(jí)功能，如FFT分析、自動(dòng)測(cè)量等。

-學(xué)生可以探索示波器在現(xiàn)代科技領(lǐng)域中的應(yīng)用，如在通信技術(shù)、航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用。重點(diǎn)題型整理（一）填空題

1.示波器由屏幕、垂直輸入通道、水平輸入通道、掃描發(fā)生器等部分組成。

2.示波器的工作原理是通過垂直輸入通道和水平輸入通道的信號(hào)合成，顯示出電壓隨時(shí)間變化的波形圖。

3.示波器的垂直分辨率表示示波器能夠顯示的最小電壓變化。

4.示波器的水平分辨率表示示波器能夠顯示的最小時(shí)間間隔。

5.示波器的掃描速度用于調(diào)整波形的顯示速度。

（二）判斷題

1.示波器可以用來測(cè)量電壓的振幅和頻率。正確

2.示波器的垂直輸入通道和水平輸入通道是獨(dú)立的，不能同時(shí)輸入同一信號(hào)。錯(cuò)誤

3.示波器只能顯示正弦波形。錯(cuò)誤

4.示波器可以通過觸發(fā)電路來同步顯示信號(hào)。正確

5.FFT分析可以用來觀察信號(hào)的頻率成分。正確

（三）簡答題

1.簡述示波器的基本原理。

示波器的基本原理是通過垂直輸入通道和水平輸入通道的信號(hào)合成，顯示出電壓隨時(shí)間變化的波形圖。

2.如何調(diào)整示波器的時(shí)間基準(zhǔn)？

調(diào)整示波器的時(shí)間基準(zhǔn)可以通過改變掃描速度來實(shí)現(xiàn)。

3.如何讀取示波器上的電壓值？

讀取示波器上的電壓值需要先調(diào)整垂直基準(zhǔn)，然后讀取波形與垂直基準(zhǔn)線的交點(diǎn)。

4.示波器在實(shí)際應(yīng)用中遇到哪些常見問題？

示波器在實(shí)際應(yīng)用中可能遇到的問題包括信號(hào)干擾、波形失真、測(cè)量范圍不適等。

5.如何解決示波器測(cè)量中的波形失真問題？

解決波形失真問題可以通過調(diào)整示波器的垂直和水平放大器、消除干擾源等方法來實(shí)現(xiàn)。

（四）計(jì)算題

1.如果示波器的垂直分辨率是1V/div，水平分辨率是1ms/div，那么一個(gè)寬度為2ms的波形代表的電壓變化是多少？

答案：2V

2.一個(gè)信號(hào)的頻率是1kHz，示波器的掃描速度是1ms/div，那么在一個(gè)示波器屏幕上可以顯示多少個(gè)周期？

答案：1000個(gè)周期

3.示波器顯示一個(gè)正弦波形，波形的峰值電壓是5V，如果示波器的垂直放大器設(shè)置為2V/div，那么在屏幕上顯示的波形高度是多少？

答案：2.5div反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)：通過引入更多的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)示波器的使用，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力和解決問題的能力。

2.信息技術(shù)應(yīng)用：運(yùn)用多媒體和網(wǎng)絡(luò)資源，豐富教學(xué)手段，使教學(xué)更加生動(dòng)有趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.翻轉(zhuǎn)課堂：采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，讓學(xué)生在課前通過網(wǎng)絡(luò)資源自主學(xué)習(xí)，課堂時(shí)間主要用于討論和解決問題，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

（二）存在主要問題

1.教學(xué)組織：課堂組織不夠緊湊，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)學(xué)生注意力不集中，影響教學(xué)效果。

2.教學(xué)方法：教學(xué)方法單一，有時(shí)過于依賴講授法，缺乏師生互動(dòng)和生生互動(dòng)，影