人教版物理選修3-1《實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻教學(xué)設(shè)計(jì)一、教材分析“實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”是人教版高中物理選修3-1第二章第九節(jié)的內(nèi)容，它是閉合電路歐姆定律的深化和實(shí)際應(yīng)用，學(xué)生通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)， 既能鞏固電學(xué)問(wèn)題的分析思路，加深對(duì)閉合電路歐姆定律的理解，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生合作、探究、交流能力，具有很重要的實(shí)際意義。二、教學(xué)目標(biāo)一、知識(shí)與技能1、理解閉合電路歐姆定律內(nèi)容2、理解測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的基本原理，體驗(yàn)測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的探究過(guò)程。3、用解析法和圖象法求解電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。4、使學(xué)生掌握利用儀器測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的方法，并通過(guò)設(shè)計(jì)電路和選擇儀器，開(kāi)闊思路，激發(fā)興趣。二、過(guò)程與方

2、法1、體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)研究中獲取數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、尋找規(guī)律的科學(xué)思維方法。2、學(xué)會(huì)利用圖線處理數(shù)據(jù)的方法。三、情感態(tài)度與價(jià)值觀使學(xué)生理解和掌握運(yùn)用實(shí)驗(yàn)手段處理物理問(wèn)題的基本程序和技能，具備敢于質(zhì)疑的習(xí)慣、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度和不斷求索的精神，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、思維能力和操作能力，提高學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)和興趣。三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：利用圖線處理數(shù)據(jù)難點(diǎn)：如何利用圖線得到結(jié)論以及實(shí)驗(yàn)誤差的分析四、學(xué)情分析1知識(shí)基礎(chǔ)分析：掌握了閉合電路歐姆定律，會(huì)利用該定律列式求解相關(guān)問(wèn)題。掌握了電流表、電壓表的使用方法。2學(xué)習(xí)能力分析：學(xué)生的觀察、 分析能力不斷提高， 能夠初步地、 獨(dú)立發(fā)現(xiàn)事物內(nèi)在聯(lián)系和一般規(guī)律的能力。具有初

3、步的概括歸納總結(jié)能力、邏輯推力能力、綜合分析能力。五、教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)法，講解法六、課前準(zhǔn)備1學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：預(yù)習(xí)學(xué)案。2教師的教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體課件制作，課前預(yù)習(xí)學(xué)案，課內(nèi)探究學(xué)案，課后延伸拓展學(xué)案。3教學(xué)環(huán)境的設(shè)計(jì)和布置：兩人一組，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)教學(xué)。七、課時(shí)安排： 1 課時(shí)八、教學(xué)過(guò)程（一）預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑（二）情景引入、展示目標(biāo)回顧上節(jié)所學(xué)內(nèi)容，引入新內(nèi)容教師：上堂課我們學(xué)習(xí)了閉合電路的歐姆定律，那么此定律文字怎么述？公式怎么寫？學(xué)生：閉合電路中的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟整個(gè)電路的電阻成反比，這就是閉合電路的歐姆定律。提出問(wèn)題：現(xiàn)在有一個(gè)干電池，要想測(cè)出其電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，你需要什么儀器，采用

4、什么樣的電路圖，原理是什么？學(xué)生討論后，得到的大致答案為：由前面的閉合電路歐姆定律I=E/ （r+R ）可知 E=I（Rr），或 E=U Ir ，只需測(cè)出幾組相應(yīng)的數(shù)值便可得到，可以采用以下的電路圖：這幾種方法均可測(cè)量，今天我們這節(jié)課選擇用測(cè)量的這一種。（三）合作探究、精講點(diǎn)播1. 實(shí)驗(yàn)原理：閉合電路歐姆定律E=U Ir2. 實(shí)驗(yàn)器材：學(xué)生回答：測(cè)路端電壓；測(cè)干路電流，即過(guò)電源的電流。需測(cè)量的是一節(jié)干電池，電動(dòng)勢(shì)約為 1.5V ，內(nèi)電阻大約為零點(diǎn)幾歐。電流表、電壓表及滑動(dòng)變阻器的規(guī)格要根據(jù)實(shí)驗(yàn)的具體需要來(lái)確定，看看我們用到的電路圖里面、各需測(cè)的是什么？提出問(wèn)題：選用電路圖時(shí)，還可將接在外面，原

5、則上也是可以的，那么我們?cè)谧鰧?shí)驗(yàn)時(shí)是否兩個(gè)都可以，還是哪一個(gè)更好？為什么？學(xué)生回答：兩種方式測(cè)量都會(huì)帶來(lái)誤差。采用圖 1示數(shù)準(zhǔn)確示數(shù)偏小采用圖 2示數(shù)準(zhǔn)確示數(shù)偏小選用哪種方式， 要根據(jù)實(shí)際測(cè)量的需要確定， 現(xiàn)在要想測(cè)出電源的內(nèi)阻，如果采用圖2 方式，最后得到的結(jié)果相當(dāng)于電源內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻的總和，而兩者相差又不太多，這樣一來(lái)誤差就會(huì)比較大，所以應(yīng)采用圖 1 的電路圖。明確各儀器的規(guī)格：電流表 0 0.6A 量程，電壓表 0 3V 量程。滑動(dòng)變阻器 0 50 。此外，開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干。3. 數(shù)據(jù)處理：原則上，利用兩組數(shù)據(jù)便可得到結(jié)果，但這樣做誤差會(huì)比較大，為此，我們可以多測(cè)幾組求平均，也可以將

6、數(shù)據(jù)描在圖上，利用圖線解決問(wèn)題。明確：圖線的縱坐標(biāo)是路端電壓， 它反映的是：當(dāng)電流 I 增大時(shí)，路端電壓 U 將隨之減小，U 與 I 成線性關(guān)系， U=E Ir 。也就是說(shuō)它所反映的是電源的性質(zhì)，所以也叫電源的外特性曲線。電阻的伏安特性曲線中， U 與 I 成正比，前提是 R 保持一定，而這里的 U I 圖線中， E、 r 不變，外電阻R 改變，正是 R 的變化，才有 I 和 U 的變化。實(shí)驗(yàn)中至少得到5 組數(shù)據(jù)，畫在圖上擬合出一條直線。要求：使多數(shù)點(diǎn)落在直線上，并且分布在直線兩側(cè)的數(shù)據(jù)點(diǎn)的個(gè)數(shù)要大致相等，這樣，可使偶然誤差得到部分抵消，從而提高精確度。討論：將圖線延長(zhǎng)，與橫縱軸的交點(diǎn)各代表什

7、么情況？歸納：將圖線兩側(cè)延長(zhǎng)，分別交軸與A、B 點(diǎn)。A 點(diǎn)意味著開(kāi)路情況，它的縱軸截距就是電源電動(dòng)勢(shì)E。說(shuō)明： A、B 兩點(diǎn)均是無(wú)法用實(shí)驗(yàn)實(shí)際測(cè)到的， 是利用得到的圖線向兩側(cè)合理外推得到的。由于 r 一般很小，得到的圖線斜率的絕對(duì)值就較小。為了使測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，可以將縱軸的坐標(biāo)不從零開(kāi)始，計(jì)算r 時(shí)選取直線上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)求得。4. 誤差分析：實(shí)驗(yàn)中的誤差屬于系統(tǒng)誤差， 請(qǐng)同學(xué)們進(jìn)一步討論，得到的數(shù)值是偏大還是偏??？ （提示：利用圖線及合理的推理）可以請(qǐng)幾位同學(xué)發(fā)言，最后得到結(jié)論。因?yàn)?電壓表的分流作用所以 I 真 =I 測(cè) Iv即 （I 真 I 測(cè)），反映在圖線上：當(dāng) U=0 時(shí)， Iv0 I I 真故 r 真 r 測(cè) E 真 E 測(cè)5. 布置作業(yè)：認(rèn)真看書，寫好實(shí)驗(yàn)報(bào)告。（四）反思總結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)。教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，并進(jìn)行當(dāng)堂檢測(cè)