高中物理-10 实验：测定电池的电动势和内阻教学设计学情分析教材分析课后反思

PAGE1PAGEPAGE整体流程图测电源的电动势和内阻预习学案测电源的电动势和内阻预习学案（提前一天发下去，批改核对答案）伏安法测电源的电动势和内阻导学案（大约用45分钟进行新课和实验）课后拓展案（一共三道题，晚上大约用10分钟左右就能做完）教学过程设计教学环节学习内容教师活动学生活动预期效果教学引入明确研究课题、引起探究兴趣引言、课题介绍调动学生兴趣，活跃课堂的气氛，使学生乐于探究。实验原理原理：闭合电路欧姆定律变形形式：E=U+Ir〔问〕采用伏安法测电源电动势和内阻，知道U、I如何得到E、r?〔回答问题〕采用闭合电路欧姆定E=U+Ir（U=E-Ir）书上已经明确给出，学生只要掌握原理即可实验方案电表连接方式选择：实验电路图〔讲述〕原理实验电路图，重点是电表的连接方式〔思考与拓展〕电路图为什么不用下图？掌握实验原理及电路图数据处理方案数据处理方法〔提问〕如何处理数据得出结论？结论：代数法，多次实验取平均值图像法，作U-I曲线，利用图像信息求得。关键掌握利用图线的信息得到E、r，如：斜率、两坐标轴的截距等〔含图像的获得〕对实验图像的认识〔提问〕由实验数据如何得到图线？曲线的斜率、U轴截距、I轴截距各表示什么？总结图像的利用可能有几种情况！〔学生回答〕1、描点、作直线，让直线尽量通过更多的点，不在线上的两边分布大致均匀。2、斜率表示-r，U轴截距表示电源电动势I轴截距表示短路电流增强运用图像处理数据的能力，培养看图的能力以及分析问题、解决问题的能力探究实验动手实验，收集数据教师实时调控，针对学生出现的问题及时调整。根据方案进行实验，并如实纪录数据真正动手实践，尊重实验现实实验结论表达通过实验得到结论〔引导〕让学生自己表达实验得到的结果〔学生发言〕表达自己的实验结果，教师组织对同学得到的结果进行点评，强调学生得到图线的规范。学生能较好掌握图像这个处理工具，提升分析能力。课堂总结数据处理方法对比代数法和图像法处理数据的优缺点，作图法处理的要点和注意事项。学情分析学生已经掌握了闭合电路欧姆定律，并且已经有从电路的内、外电阻来分析电路的意识，但是由于对电学实验接触比较少，对于电路的分析能力仍需进一步的加强，这也是本实验探究的一个重要任务。另外，对于数据的处理，学生较熟悉的是计算法〔亦称代数法〕，利用图像处理数据的能力的培养是本次实验探究的另一个重要任务。但是学生们原本并没有接触过很多实验,图像法也很少接触,所以让学生自己动动手,避免纸上谈兵至关重要!效果分析1学生通过复习梳理能够说出测电源电动势和内阻的实验原理2学生通过自主学习、查阅资料能够列出实验器材和实验步骤3学生通过独立思考和合作探究能够说出三种以上的测量方法4学生通过本节课能用代数法和图像法（绘图）处理数据5学生通过学习体验能够将U=E-Ir和U-I图像结合起来分析实验误差教材分析本节课是高中物理选修3—1的第四章第三节，这节课内容是“测量电源的电动势与内阻”，是一节非常重要的高考重点实验之一。电源的特性主要由电动势与内阻来描述，因此测量电动势和内阻对于合理使用电源具有重要的意义。本节课主要介绍了用一种新的处理实验数据的方法——用图像法处理实验数据。2.9实验：测定电池的电动势和内阻预习案【知识回顾】:闭合电路欧姆定律表达式变形式2.电流表内外接法指对测量值的影响vAvA1.伏安法电路图思考：需要测量的数据实验原理处理数据的方法（1）（2）2.其他测量方法：试一试：画出电路图 思考：需要测量的数据需要测量的数据如何求结果如何求结果查一查：新旧电池有何不同？【小试身手】：在测定电源的电动势和内阻的实验中，待测电池、开关和导线配合下列哪组仪器，可以达到测定目的（）

A.一只电流表和一个滑动变阻器

B.一只电流表和一只电压表

C.一只电流表和一个电阻箱

D.一只电压表和一个电阻箱实验：伏安法测电源的电动势和内阻导学案【预习提问】：我们这节课的实验原理是什么？课本上给我们提供了几种实验电路？这些电路有没有什么误差？产生误差的原因分别是什么？这节课，我们主要用伏安法（电流表内接）来测量干电池的电动势和内阻。【实验目的】：（1）知识与技能：会用伏安法测电源的电动势和内阻。（2）过程与方法：熟练的连接线路，学会利用图线处理数据的方法。（3）情感、态度与价值观：养成规范操作实验的习惯，并能科学、合理地处理数据。培养学生合作探究的团队意识。渗透实验安全教育。【实验器材】：1号电池（待测电源）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线，坐标纸。图1【实验原理】：如图所示:图1处理方法（a）计算法：测出两组_______值，就能算出电动势和内阻。原理公式：_____________（b）图像法：测出六组实验数据，并在坐标纸上画出U-I曲线.(重点）【实验步骤】：请按正确顺序排序(a)闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组电压表和电流表的读数，用同样方法测量并记录几组I、U值。(b)断开电键，整理好器材。(c)确定电流表、电压表的量程，按照电路原理图把器材连接好。(d)将滑动变阻器打到最大值。(e)数据处理：在坐标纸上作U－I图，求出E、r【合作探究】：小组讨论，分析整理我们应该注意的事项，并记录：（1）；（2）；（3）；（4）；（5）；【实验过程】进行实验，记录数据，建立坐标，描点画图。（约20分钟）【合作探究】：小组讨论发言，由老师归纳总结。 你得到的图线是直线还是曲线？你的六组数据是相差大一点好还是小一点好？为什么？答：将图线向上延长，与纵坐标会有一个交点，此交点的具体含义是什么？代表什么物理量？答：将图线向下延长，与横坐标会有一个交点，此交点的具体含义是什么？代表什么物理量？答：此图线的斜率代表什么物理量？答：5.画图时一定要以零当坐标原点么？为什么？答：【精讲点拨】如图所示是根据某次实验记录的数据画出的U—I图线，关于此图线，下列的说法中正确的是：（）纵轴的截距表示电源的电动势，即E＝3.0V横轴的截距表示电源的短路电流，即I短＝0.6A电源的内阻r＝5Ω电源的内阻r＝1.0Ω【当堂练习】1、在《测定电源电动势和内阻》的实验中，进行数据处理时的作图，正确做法是（）A、横坐标I的起点一定要是零B、纵坐标U的起点一定要是零C、使表示实验数据的点尽可能地集中在一边D、使表示实验数据的点尽可能地布满整个图纸2、用电压表、电流表测定a、b两节干电池的电动势Ea、Eb和内电阻ra、rb时，画出的图线如图所示，则由此图线可知（）A、Ea＞Eb、ra＞rbB、Ea＞Eb、ra＜rbC、Ea＜Eb、ra＞rbD、Ea＜Eb、ra＜rb【课后作业】：必做题：完成课后拓展案部分。选做题：导学练“基础训练”部分。附页：实验数据处理123456U/VI/AU-I图线：根据所绘图线，你所测量的电池电动势E=，内阻r=。课后拓展案1、在测量电池的电动势和内阻的实验中，电源的电动势约为6V，内阻约为0.5Ω，电流表的内阻为0.5Ω，电压表的内阻为6kΩ。为了减小实验的误差，应当采用的电路是如图所示中的：（）2、下面给出的用伏安法测电池的电动势和内阻的数据处理方法中，既能减小偶然误差，又直观简便的方法是：（）A、测出两组I和U数据，代入方程组，求出E和rB、测出多组I和U数据，代入方程求出几组E和r，最后求出平均值C、测出多组I和U数据，画U—I图线，根据图线求出E和rD、测出多组I和U数据，分别求出I和U的平均值，然后代入公式求出E和r3、在测电源电动势和内阻的实验中，用电源、电阻箱、电压表连成如实验图10-13所示电路．一位同学记录的6组数据见下表：R/Ω2.03.06.0101520U/V1.301.361.411.481.491.50试根据这些数据在坐标纸上选择适当的坐标轴，并在实验图10-14的方格