2024-2025学年高中物理 第二章 直流电路 5 学生实验：测量电源的电动势和内阻教学实录 教科版选修3-1

2024-2025学年高中物理第二章直流电路5学生实验：测量电源的电动势和内阻教学实录教科版选修3-1学校授课教师课时授课班级授课地点教具设计意图本节课通过学生实验，让学生掌握测量电源电动势和内阻的方法，提高学生的动手操作能力和实验技能。通过实际操作，让学生理解闭合电路欧姆定律，加深对电路基本概念的理解。同时，培养学生严谨的科学态度和团队协作精神。核心素养目标分析培养学生科学探究素养，通过实验设计、数据收集和分析，提升学生的实验操作能力和科学思维能力。增强学生的科学态度与责任，让学生在实验过程中培养严谨求实的科学精神。同时，培养学生合作学习的能力，通过小组讨论和协作，提高学生的沟通能力和团队协作精神。重点难点及解决办法重点：闭合电路欧姆定律的应用，电动势和内阻的测量方法。

难点：实验数据的准确读取和误差分析，电源内阻对电路特性的影响。

解决办法：

1.重点：通过实验演示和理论讲解，帮助学生理解闭合电路欧姆定律的应用，并通过实际操作巩固知识。

2.难点：指导学生正确使用实验器材，规范操作流程，确保数据读取的准确性。通过多次实验，引导学生分析误差来源，学习误差修正方法。通过讨论电源内阻对电路特性的影响，让学生理解内阻在实际电路中的作用。教学资源准备1.教材：确保每位学生都拥有教科版选修3-1《物理》教材。

2.辅助材料：准备与直流电路相关的图片、图表、视频等多媒体资源，用于辅助讲解和演示。

3.实验器材：准备直流电源、电流表、电压表、电阻箱、导线等实验器材，确保其完整性和安全性。

4.教室布置：布置教室，设置实验操作台，确保每组学生有足够的空间进行实验操作，并设置分组讨论区。教学过程一、导入新课

（老师）同学们，上一节课我们学习了闭合电路欧姆定律，了解了电源电动势和内阻的概念。今天，我们将通过实验来验证这些理论知识，进一步探究电动势和内阻的实际测量方法。请大家拿出实验报告单，准备开始今天的实验。

二、实验原理讲解

（老师）首先，我们来回顾一下闭合电路欧姆定律：U=E-Ir，其中U是外电路电压，E是电源电动势，I是电流，r是内阻。今天我们将通过测量外电路电压和电流，来计算电源的电动势和内阻。

三、实验步骤指导

（老师）下面是实验步骤：

1.连接电路：按照实验报告单上的电路图，将直流电源、电流表、电压表、电阻箱和导线连接好。

2.调节电阻箱：将电阻箱的阻值调至最大，确保电路安全。

3.测量电压和电流：闭合开关，记录电流表和电压表的读数。

4.更改电阻值：断开开关，调节电阻箱的阻值，重复步骤3，至少测量三次。

5.计算电动势和内阻：根据记录的电压和电流值，计算电动势和内阻。

四、实验操作与指导

（老师）同学们，现在请按照实验步骤进行操作。在操作过程中，请注意以下几点：

1.确保电路连接正确，避免短路或漏电。

2.调节电阻箱时，要缓慢操作，防止电流过大。

3.测量电压和电流时，要确保读数准确。

4.实验过程中，如有问题，及时向老师求助。

五、实验数据分析与讨论

（老师）同学们，实验结束后，请大家根据实验数据，计算电动势和内阻。在计算过程中，要注意以下几点：

1.确保实验数据准确无误。

2.分析误差来源，如测量误差、仪器误差等。

3.讨论实验结果与理论值的差异，分析原因。

六、实验总结与反思

（老师）通过今天的实验，我们掌握了测量电源电动势和内阻的方法。在实验过程中，大家是否遇到了困难？让我们一起总结和反思：

1.实验过程中，哪些步骤容易出错？

2.如何提高实验数据的准确性？

3.实验结果与理论值存在差异的原因是什么？

4.在今后的实验中，我们如何改进实验方法，提高实验效果？

七、课堂小结

（老师）今天我们通过实验探究了闭合电路欧姆定律的应用，学习了测量电源电动势和内阻的方法。希望大家在今后的学习中，能够将理论知识与实际操作相结合，提高自己的实验能力。下面，请大家整理实验器材，准备下课。

八、布置作业

（老师）课后，请大家完成以下作业：

1.撰写实验报告，总结实验过程、结果和心得体会。

2.阅读教科版选修3-1《物理》相关章节，加深对闭合电路欧姆定律和电源电动势、内阻的理解。

3.思考：如何将今天学到的知识应用于实际电路分析中？学生学习效果学生学习效果

1.理论知识掌握：通过本节课的学习，学生对闭合电路欧姆定律有了更深入的理解，能够熟练运用公式U=E-Ir计算电源的电动势和内阻。

2.实验技能提升：学生在实验过程中，学会了如何正确连接电路、使用实验器材，以及如何读取和记录实验数据，提高了实验操作能力。

3.数据分析能力：学生通过实验数据的分析，学会了如何处理实验数据，识别误差来源，并能够对实验结果进行合理的解释。

4.科学探究素养：学生在实验过程中，培养了科学探究的精神，学会了如何提出问题、设计实验、收集数据、分析结果，并得出结论。

5.团队合作能力：通过小组实验，学生学会了如何与同伴合作，分工明确，共同完成任务，提高了团队协作能力。

6.严谨的科学态度：学生在实验过程中，培养了严谨的科学态度，学会了在实验中遵循规范，对待数据认真负责。

7.创新思维培养：学生在实验过程中，尝试了不同的实验方法，思考了如何改进实验设计，培养了创新思维能力。

8.实践应用能力：学生通过本节课的学习，能够将理论知识应用于实际电路分析中，提高了解决实际问题的能力。

9.学习兴趣激发：通过实验操作，学生对物理学科产生了浓厚的兴趣，激发了进一步学习的动力。

10.自主学习能力：学生在实验过程中，学会了自主学习，能够查阅资料、解决问题，提高了自主学习能力。板书设计①知识点：闭合电路欧姆定律

-公式：U=E-Ir

-变形公式：E=U+Ir

-E：电动势（伏特，V）

-U：外电路电压（伏特，V）

-I：电流（安培，A）

-r：内阻（欧姆，Ω）

②知识点：电动势和内阻的测量

-实验目的：测量电源的电动势和内阻

-实验步骤：连接电路、调节电阻、测量电压电流、计算电动势和内阻

-数据处理：多次测量求平均值，分析误差

③知识点：实验注意事项

-电路连接：确保电路连接正确，避免短路

-操作规范：规范操作，缓慢调节电阻

-数据读取：确保数据读取准确，避免视差

-安全原则：实验过程中注意安全，避免触电风险教学反思与改进教学反思与改进

今天这节课，我带领同学们进行了电源电动势和内阻的测量实验。课后，我进行了反思，以下是我的一些思考和改进措施。

首先，我发现学生在实验操作过程中，对于电路连接的细节把握不够准确。有些同学在连接电路时，出现了短路或者接触不良的情况。这让我意识到，在今后的教学中，我需要更加细致地讲解电路连接的注意事项，强调每个接点的重要性，并可能需要增加一些示范环节，让学生在实际操作中加深理解。

其次，对于数据的处理和分析，部分学生显得有些困惑。他们不太清楚如何处理实验数据，如何识别和计算误差。因此，我计划在未来的教学中，增加数据处理的讲解，包括如何记录数据、如何计算平均值、如何分析误差等，同时通过一些实例来帮助学生理解。

再者，我发现有些学生在实验过程中，缺乏主动思考和探究的意识。他们往往只是按照步骤进行操作，而没有去思考实验背后的原理和意义。为了激发学生的探究兴趣，我打算在实验前增加一些引导性问题，让学生带着问题去实验，实验后鼓励他们进行讨论和总结。

此外，我也注意到，在实验过程中，学生的团队协作能力还有待提高。有些小组在实验中分工不明确，导致效率低下。我计划在未来的教学中，更加注重团队协作的培养，通过小组讨论、角色扮演等方式，让学生学会如何有效沟通、分工合作。

最后，我反思了课堂上的互动情况。虽然我尝试了提问和讨论，但感觉学生的参与度还不够高。我意识到，我需要更加灵活地运用教学技巧，比如设计一些互动游戏或者小组竞赛，来提高学生的课堂参与度。

改进措施如下：

1.在讲解电路连接时，增加示范环节，让学生跟随操作，并在操作过程中指出关键点。

2.在实验前和实验后，分别安排时间讲解和讨论数据处理和分析的方法，提供实例指导。

3.在实验前设计引导性问题，鼓励学生在实验中思考和探究。

4.通过小组讨论、角色扮演等方式，培养学生的团队协作能力。

5.运用互动游戏和小组竞赛等教学技巧，提高学生的课堂参与度。

我相信，通过这些改进措施，未来的教学效果将会得到提升，学生们在学习物理的过程中，能够获得更多的收获。课堂小结，当堂检测课堂小结：

同学们，今天我们通过实验学习了如何测量电源的电动势和内阻。首先，我们回顾了闭合电路欧姆定律的基本公式U=E-Ir，并理解了电动势E、外电路电压U、电流I和内阻r之间的关系。通过实验，我们验证了这一理论，并学会了如何通过测量外电路电压和电流来计算电源的电动势和内阻。

在实验过程中，大家积极参与，认真操作，表现出了良好的实验态度。以下是对今天课堂内容的总结：

1.闭合电路欧姆定律的应用：我们通过实验验证了闭合电路欧姆定律的正确性，并学会了如何在实际电路中应用这一公式。

2.电动势和内阻的测量方法：我们了解了如何通过调节电阻箱的阻值，测量不同情况下的电压和电流，从而计算出电源的电动势和内阻。

3.实验数据的处理和分析：我们学会了如何记录实验数据，如何计算平均值，以及如何分析实验误差。

4.实验操作注意事项：我们强调了实验操作中的安全性和规范性，如正确连接电路、避免短路、确保数据读取准确等。

当堂检测：

为了检测同学们对今天所学内容的掌握情况，我将进行以下检测：

1.选择题：请从以下选项中选择正确的答案。

a.闭合电路欧姆定律的公式是U=E+Ir。（√/×）

b.电源电动势是指电源内部产生的电压。（√/×）

c.内阻是指电源内部电阻的大小。（√/×）

d.测量电源电动势和内阻时，电阻箱的阻值应该越小越好。（√/×）

2.判断题：请判断以下说法是否正确。

a.在测量电源电动势和内阻的实验中，电压表应该并联在电路中。（