课时12.3 实验：电池电动势和内阻的测量-高中物理同步练习分类专题教学设计（人教版2019必修第三册）

课时12.3实验：电池电动势和内阻的测量-高中物理同步练习分类专题教学设计（人教版2019必修第三册）学科政治年级册别八年级上册共1课时教材部编版授课类型新授课第1课时课程基本信息1.课程名称：实验：电池电动势和内阻的测量

2.教学年级和班级：高中二年级（2）班

3.授课时间：2023年10月25日星期三上午第二节课

4.教学时数：1课时核心素养目标1.培养学生的科学探究能力，通过实验操作，学会设计实验方案、分析实验数据、得出结论。

2.提高学生的科学思维，通过电池电动势和内阻的测量，理解电路理论在实际测量中的应用。

3.增强学生的实验操作技能，学会使用电压表、电流表等基本仪器，提高实验操作的准确性和规范性。

4.培养学生的合作交流能力，通过小组讨论和合作，提高团队合作和沟通技巧。学情分析本节课面对的是高二年级的学生，这一阶段的学生已经具备了一定的物理基础知识，对电路理论和基本实验操作有所了解。然而，由于物理学科涉及的概念和原理较为抽象，学生在理解电动势和内阻的概念时可能会存在一定的困难。

在知识层面，学生已经学习了电路的基本概念，包括电流、电压、电阻等，但可能对电动势和内阻的物理意义理解不够深入。在能力方面，学生的实验操作技能有待提高，尤其是在设计实验方案、读取实验数据、分析实验结果等方面需要加强。

学生的素质方面，部分学生可能缺乏独立思考和解决问题的能力，依赖性强，遇到问题时容易产生畏难情绪。此外，学生的合作交流能力也需要进一步提高，因为在实验过程中，学生需要与同伴合作，共同完成任务。

行为习惯方面，学生在实验课前准备不充分，对实验步骤不够熟悉，容易在实验过程中出现失误。对课程学习的影响主要体现在以下几方面：首先，学生的实验操作不熟练可能导致实验结果不准确，影响对电动势和内阻概念的理解；其次，学生的合作交流能力不足可能导致实验过程中沟通不畅，影响实验效率；最后，学生的独立思考能力不足可能导致在实验过程中遇到问题时无法迅速找到解决方法。教学资源-软硬件资源：电压表、电流表、滑动变阻器、电池、导线、开关、实验报告纸、计算器。

-课程平台：学校内部物理教学平台，用于发布教学资料和在线作业。

-信息化资源：电动势和内阻的测量实验视频、相关实验原理动画、在线实验指导手册。

-教学手段：多媒体教学设备（投影仪、电脑）、实物教具（电池、电路组件展示板）、实验指导书。教学流程1.导入新课（用时5分钟）

-教师通过提问引导学生回顾电路中的电压和电阻概念，提出电动势和内阻在电路中的作用。

-展示实际生活中的电池，提问学生如何判断电池的优劣，引出电动势和内阻的测量实验。

-以一个简单的电路图为例，说明电动势和内阻的测量原理，激发学生的学习兴趣。

2.新课讲授（用时15分钟）

-讲解电动势和内阻的概念，通过类比电源与水泵、电阻与水管的比喻，帮助学生理解。

-介绍电动势和内阻的测量方法，讲解实验原理和操作步骤。

-通过实际操作演示，展示电压表和电流表的使用方法，以及如何读取实验数据。

3.实践活动（用时20分钟）

-学生分组进行实验，每组选择一个电池，按照实验步骤进行测量。

-指导学生正确连接电路，注意安全操作，避免短路等事故。

-学生记录实验数据，包括电压和电流的读数，以及电池的电动势和内阻计算过程。

4.学生小组讨论（用时10分钟）

-学生讨论以下三个方面：

-举例说明电动势和内阻在电路中的作用。

-分析实验数据，讨论如何减小实验误差。

-比较不同电池的电动势和内阻，讨论影响电池性能的因素。

-举例回答：

-电动势和内阻在电路中的作用：电动势是电路中推动电荷流动的力，内阻是电源内部对电流的阻碍。

-如何减小实验误差：多次测量取平均值，注意操作规范，减小接触电阻。

-影响电池性能的因素：电池的材料、构造、使用时间等。

5.总结回顾（用时5分钟）

-教师引导学生回顾本节课的学习内容，强调电动势和内阻的概念、测量方法及实验注意事项。

-总结本节课的重点和难点，如电动势和内阻的物理意义、实验误差的减小方法等。

-通过提问学生，检查他们对本节课内容的理解和掌握程度。

-鼓励学生在课后继续探索电动势和内阻在实际电路中的应用，提高学生的实践能力。知识点梳理1.电动势的概念

-电动势是电源将其他形式的能量转化为电能的能力。

-电动势的单位是伏特（V）。

2.内阻的概念

-内阻是电源内部对电流的阻碍，是电源自身的电阻。

-内阻的单位是欧姆（Ω）。

3.电动势的测量

-使用电压表测量电动势，电压表应与电源并联。

-测量时，电压表的读数即为电源的电动势。

4.内阻的测量

-使用电流表和电压表测量内阻，电流表应与电源串联。

-通过改变电路中的电阻，测量不同情况下的电压和电流，利用欧姆定律计算内阻。

5.欧姆定律

-欧姆定律描述了电压、电流和电阻之间的关系。

-公式：U=IR，其中U表示电压，I表示电流，R表示电阻。

6.闭合电路欧姆定律

-闭合电路欧姆定律描述了电源电动势、电流、内阻和外部电阻之间的关系。

-公式：E=U+Ir，其中E表示电动势，U表示外部电阻上的电压，I表示电流，r表示内阻。

7.电池的电动势和内阻

-电池的电动势是电池将化学能转化为电能的能力。

-电池的内阻是电池内部对电流的阻碍。

8.电池的充放电

-充电时，外部电源向电池提供电能，电池将电能转化为化学能。

-放电时，电池将化学能转化为电能，供外部电路使用。

9.电池的性能指标

-电池的电动势和内阻是电池的重要性能指标。

-电动势越高，电池的输出电压越高；内阻越小，电池的输出电流越大。

10.电池的应用

-电池广泛应用于各种电子设备中，如手机、电脑、家用电器等。

-电池的选择应根据设备对电压和电流的要求来确定。

11.电池的保养

-避免电池过充和过放，以免损坏电池。

-保持电池干燥，避免受潮。

-定期检查电池的性能，及时更换性能下降的电池。

12.电池的回收和处理

-电池含有有害物质，应正确回收和处理，以减少对环境的污染。课后作业1.实验报告分析：

-实验目的：测量一节干电池的电动势和内阻。

-实验数据：电压表读数分别为1.5V和1.2V，电流表读数为0.2A和0.1A。

-作业要求：根据实验数据，计算电池的电动势和内阻，并分析实验误差。

2.电池性能比较：

-给定两节电池，电动势分别为1.6V和1.2V，内阻分别为0.2Ω和0.5Ω。

-作业要求：比较两节电池的性能，说明在相同条件下，哪一节电池更适合供电。

3.电路分析：

-电路图：电源电动势为3V，内阻为0.5Ω，外部电阻为2Ω。

-作业要求：计算电路中的电流、电源输出功率和电源消耗功率。

4.电池充电与放电：

-电池电动势为12V，内阻为0.1Ω，充电电流为2A。

-作业要求：计算电池充电时的电压和功率。

5.电池寿命估算：

-电池电动势为3V，内阻为0.5Ω，外部电阻为10Ω，电池容量为1000mAh。

-作业要求：估算电池在放电到电动势为2.5V时的放电时间。

答案示例：

1.电动势E=(1.5V+1.2V)/2=1.35V

内阻r=(1.5V-1.2V)/0.2A=1.5Ω

实验误差分析：考虑电压表和电流表的读数误差，以及连接电路时的接触电阻。

2.第一节电池性能较好，电动势较高，内阻较小。

3.电流I=E/(R+r)=3V/(2Ω+0.5Ω)=1A

电源输出功率P出=I*E=1A*3V=3W

电源消耗功率P内=I^2*r=1A^2*0.5Ω=0.5W

4.充电电压U充=E+I*r=12V+2A*0.1Ω=12.2V

充电功率P充=U充*I=12.2V*2A=24.4W

5.电池放电时间t=Q/I=1000mAh/2A=500h内容逻辑关系①电动势与内阻的基本概念

-重点知识点：电动势是电源将其他形式的能量转化为电能的能力；内阻是电源内部对电流的阻碍。

-重点词句：电动势（ElectromotiveForce,EMF）、内阻（InternalResistance）。

②电动势和内阻的测量方法

-重点知识点：使用电压表和电流表测量电动势和内阻；通过改变电路中的电阻，测量不同情况下的电压和电流。

-重点词句：电压表（Voltmeter）、电流表（Ammeter）、欧姆定律（Ohm'sLaw）。

③闭合电路欧姆定律的应用

-重点知识点：闭合电路欧姆定律描述了电源电动势、电流、内阻和外部电阻之间的关系。

-重点词句：闭合电路欧姆定律（Kirchhoff'sVoltageLaw）、E=U+Ir。教学反思与改进教学反思与改进是教学过程中不可或缺的一环。在本节课的实验“电池电动势和内阻的测量”结束后，我想分享一下我的几点反思和改进措施。

首先，我发现部分学生在实验过程中对于电路连接的细节不够重视，比如接触不良或者接线错误。这导致了实验数据的误差较大。因此，在未来的教学中，我计划在实验课前增加一次电路连接的练习，让学生在实际操作中熟悉电路的搭建和连接方法。

其次，学生在数据分析时，对于如何处理实验数据，如何减小误差，掌握得不够扎实。为了解决这个问题，我打算在课堂上加入更多的讨论环节，让学生通过小组讨论的方式，共同探讨如何处理实验数据，如何通过多次测量来减小误差。

再者，我发现有些学生在实验结束后，对于实验结果的分析不够深入，只是简单地给出了结论。为了提高学生的分析能力，我计划在实验报告中加入一些开放性问题，鼓励学生从不同的角度去思考实验结果，并提出自己的见解。

最后，针对学生的合作交流能力不足的问题，我计划在实验课前进行团队合作的培训，教授学生如何有效地进行团队合作，如何在小组内进行有效的沟通和分工。教学评价与反馈1.课堂表现：学生在课堂上的参与度较高，能够积极回答问题，对于实验操作步骤和注意事项有较好的掌握。大部分学生能够按照实验步骤完成实验，但在数据记录和分析方面，部分学生存在误差处理不当的情况。

2.小组讨论成果展示：在小组讨论环节，学生们能够积极地参与讨论，提出自己的观点，并与小组成员共同分析实验数据。讨论成果展示时，各小组能够清晰地阐述实验结果和结论，但部分小组在表达时缺乏逻辑性和条理性。

3.随堂测试：通过随堂测试，学生对电动势和内阻的概念理解程度较好，能够正确运用欧姆定律进行计算。但在实际应用中，部分学生对于如何根据实验数据确定电池的内阻存在困难。

4.实验报告：学生的实验报告整体完成度较高，能够按照要求记录实验数据、分析实验结果。但在实验报告的撰写过程中，部分学生存在格式不规