学教科版选修31 2.5学生实验：测量电源的电动势和内阻 教案（4）.doc

2.5学生实验：测量电源的电动势和内阻 教案一、教材分析 本节课是人教版高中物理选修3-1第二章第九节的内容，它是闭合电路欧姆定律的深化和实际应用，学生通过本节课的学习，既能巩固电学问题的分析思路，加深对闭合电路欧姆定律的理解，激发学生的学习兴趣，培养学生合作、探究、交流、自我设计能力，具有很重要的实际意义。二、教学目标：(一)知识与技能1、理解闭合电路欧姆定律内容2、理解测定电源的电动势和内阻的基本原理，体验测定电源的电动势和内阻的探究过程。3、用解析法和图象法求解电动势和内阻。（二）过程与方法1、体验实验研究中获取数据、分析数据、寻找规律的科学思维方法。 2、学会利用图线处理数据的方法。4、使学生掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法，并通过设计电路和选择仪器，开阔思路，激发兴趣。（三）情感态度与价值观使学生理解和掌握运用实验手段处理物理问题的基本程序和技能，具备敢于质疑的习惯、严谨求实的态度和不断求索的精神，培养学生观察能力、思维能力和操作能力，提高学生对物理学习的兴趣。三、教学重点难点重点：利用图线处理数据难点：如何利用图线得到结论以及实验误差的分析四、学情分析：高二学生独立性、自主性、求知欲都较强。学生在前一段学习中（知识与技能）已掌握电源电动势的概念，闭合电路的欧姆定律的表达式，连接电路的技能已经很熟练，对间接测量时试验数据的处理已有了一定的认识。（过程与方法）也经历了测“小灯泡的伏安特性曲线”、“测定金属的电阻率”等实验过程，掌握了电学实验的基本仪器的使用和处理数据的方法。（情感态度与价值观）培养了一定的探索精神，学生渴望通过物理实验获得更多的知识。五、教学方法：实验法，讲解法六、教学过程问题教师活动学生活动设计意图引入新课我们已经学习了闭合电路的欧姆定律，请大家写出有关的几种表达式教师提示由前面的闭合电路欧姆定律，得到的答案可能为： ie/(rr)可知ei(rr)，或euir回忆并写出闭合电路欧姆定律公式承上启下提出问题现在有一个干电池，要想测出其电动势和内电阻，你需要什么仪器，采用什么样的电路图，原理是什么？积极思考，合作交流，讨论探究激发学习热情和兴趣设计实验【引导】1. 如果由闭合电路欧姆定律的电压形式euir 来测电池的电动势和内阻，首先要测什么物理量？用什么仪器来测？提醒：以课本p61实验为参考合作设计，最好得出【方案一】伏安法：用电压表、电流表、滑动变阻器测量原理公式： avs体验测定电源的电动势和内阻的探究过程加深对闭合电路欧姆定律的理解，激发学生的学习兴趣，培养学生合作、探究、交流能力，【例题引导】2.课本p62页 例题如果要求多测几组数据时，应该怎样设计实验合作设计，最好得出【方案二】i-r法：用电流表、电阻箱测量原理公式：如果把电流表换成电压表，能不能？合作设计，应该能得出【方案三】u-r法：用电压表、电阻箱测量原理公式：进行实验采集数据教师：引导学生阅读教材70页有关内容，回答问题。用水果电池的优点是什么？电源的正负极如何鉴别？其内阻与哪些因素有关？【提示】内阻大，容易测量；铜正，铁负（或有气体一侧为负）；两极越近，插入越深，电阻越小。积极思考，小组讨论，分组展示激发学生渴望通过物理实验获得更多的知识的热情如果我们按照【方案一】进行实验 需要哪些实验器材？探究【方案一】的电路，小组回答培养学生的观察能力应该采取怎样的实验步骤？简要写出实验步骤。1.选择仪器，设计记录表格2.连接电路3.测几组（i，u）值，填入表格根据电学实验的要求，依据电路图，自己把实验步骤写在学案上使学生掌握运用实验手段处理物理问题的基本程序和技能注意的事项有哪些？1.电表量程：电流表00.6 a量程，电压表03 v量程2.若用干电池应选用旧的3. 电表接入电路时，正入负出4.闭合电键前，滑动变阻器接入电路的有效电阻最大5.每读一组数据，立即断开电键积极思考，合作交流，讨论探究进行实验巡视指导分组实验，记录数据培养动手操作能力数据处理计算法任选两组i，u的数据，代入方程组e=u1+i1r和e=u2+i2r中，即可求出e和r这种方法的缺点是什么？有没有更直观、更简单的方法？思考回答培养分析问题的能力图象法以i为横坐标，u为横坐标作u-i图,注意“拟合”法的应用1图象反映了什么？反映的是：当电流强度i增大时，路端电压u将随之减小，u与i成线性关系，u=e-ir。也就是说它所反映的是电源的性质，所以也叫电源的外特性曲线。2.讨论：将图线延长，与横纵轴的交点各代表什么情况？提示：用数学上的直线方程y=kx+b 类比得到u= -ri+ e归纳：将图线两侧延长，纵轴截距点意味着断路情况，它的数值就是电源电动势e；图线“斜率”的绝对值即为电源的内阻；横轴截距点（路端电压u=0）意味着短路情况，它的数值就是短路电流。3强调：两个截距点均是无法用实验实际测到的，是利用得到的图线向两侧合理外推得到的。由于r一般很小，得到的图线斜率的绝对值就小。为了使测量结果准确，可将纵轴的坐标不从零开始，计算r时选取直线上相距较远的两点求得。按记录的数据作图组内交流，合作讨论积极思考、讨论，充分应用数学工具解决物理问题体验图象法的优越性学会用图象法求解电动势和内阻的方法体验实际测量和合理外推的思想体验物理上坐标系选取的的灵活性误差分析偶然误差电压表和电流表读数时产生的误差在老师的提示下，积极思考，合理推理培养推理能力系统误差实验中的系统误差，请同学们进一步讨论，得到的数值是偏大还是偏小？(提示：利用图线及合理的推理)本节小结这节课我们学习了测定电池的电动势和内阻的