測電源電動勢和內(nèi)電阻教學設計與反思

測電源電動勢和內(nèi)電阻教學設計與反思教學目標一、知識與技能１．學會應用理論知識和已有的實驗基礎，去設計實驗方案，確定科學合理的實驗步驟；２．能根據(jù)實驗要求合理選擇并安裝實驗器材，正確進行實驗；３．通過實驗認識測量的意義，理解誤差并能深入對實驗過程和實驗誤差分析。４．學習用圖線法處理數(shù)據(jù)的規(guī)范和方法。二、過程和方法１．對實驗課題展開討論，提出各小組的實驗方案；２．分組進行科學探究活動，完成實驗操作過程；３．展示學生寫出的完整實驗報告，進行交流和評估。三、情感態(tài)度和價值觀１．進一步提高學生的實驗素養(yǎng)，激發(fā)實驗探究的興趣；２．增強學生的創(chuàng)新意思；３．養(yǎng)成交流與合作的良好習慣，發(fā)展學生的實踐能力；４．培養(yǎng)學生耐心細致的意志品質(zhì)，事實是的科學態(tài)度。培養(yǎng)學生協(xié)作互助的精神。教學重點和難點教學重點利用圖線處理數(shù)據(jù)教學難點如何利用圖線得到結(jié)論以及實驗誤差的分析教學流程教學過程教學環(huán)節(jié)教師活動預設學生行為設計意圖教學過程一、探討測電源電動勢和內(nèi)電阻的方法（第１課時）（一）、分小組展開討論。在教師的引導下，同學們將測電源電動勢的幾種方法進行探討，然后各小組確定自己的實驗方法，寫出實驗原理。具體過程設計如下：教師拿出一個電池，提問：如何測它的電動勢？能不能用伏特表直接測量？學生回答：不行。因為這樣測的只是路端電壓而不是電動勢。教師：這方法簡單但不符合要求。大家知道電池是有內(nèi)阻的，而且不是普通的純電阻，直接測量是行不通的，該如何測量呢？學生：由閉合電路歐姆定律Ｅ＝Ｕ＋Ｉｒ和伏安法測電阻的實踐經(jīng)驗得知，這兒也可用伏安法。教師：此法可行，哪個小組愿用這種方法測量？伏安法有幾種接法？畫出電路圖，寫出實驗原理和步驟，作誤差分析。還有沒有其他方法呢？比如，改一下條件，只給一個電流表，不給電壓表，能否進行測量？附：伏安法的原理圖和誤差分析（1）安培表內(nèi)接，測量多組值。，作圖線。由圖象可求得若用代數(shù)法，解得=考慮伏安表的內(nèi)阻。減少誤差的方法就是選擇內(nèi)阻較大的伏特表，討論相對誤差（2）安培表外接法。測量值，，，考慮安培表的內(nèi)阻，真實值為，，可見測量的電動勢沒有系統(tǒng)誤差。內(nèi)阻的系統(tǒng)誤差為。當電流表內(nèi)阻很小時，即時，實驗中應選用較小的電流表。鑒于中學實驗設備有限，與相差不會太大，而與相差則很大。因此選用內(nèi)接法。學生：課本135頁有一道例題給出了答案，只需兩個定值電阻就可以了。教師：不錯。能不能修改一下，變得更有操作性，實驗結(jié)果更準確呢。學生：用電阻箱代替兩個定值電阻。教師：很好。請一個小組用這種方法，具體要求一樣。大家再思考，可否更換電流表呢？附：電流表法。（1）若用兩個定值電阻，單刀雙擲開關(guān)，如圖1，可測兩個電流值。

圖1解方程組得：本實驗只能測一組值，不能減小偶然誤差。系統(tǒng)誤差在于安培表的內(nèi)阻沒有考慮。實際上應有：（設安培表內(nèi)阻為。）（2）用一個電阻箱，如圖2。，作曲線，曲線斜率，截距，.若考慮安培表內(nèi)阻，則，

圖2減少分流誤差的方法是盡量選用內(nèi)阻較少的安培表。學生：用伏特表和一個電阻箱即可。附：電壓表法（1）若用兩定值電阻，單刀雙擲開關(guān)。此方法類似于電流表法中的第一種情況。這兒不再重復。用一個電阻箱，如圖3。

圖3，可作圖線。。系統(tǒng)誤差源于伏特表內(nèi)阻。誤差定量的計算和分析比較繁，這里不作計算。要減少系統(tǒng)誤差，應盡量選擇內(nèi)阻較大的伏特表。教師：好。請你們用這種方法。還有沒有其他方法呢？這里老師介紹一種新方法，共大家參考。如圖4所示，用電源輸出功率求電源電動勢和內(nèi)電阻。負載電阻R上消耗的功率

圖4當即時，有極大值。測量幾組U、R值，并求出相應的值。作曲線，找出曲線上最大值對應值即為。再由，求出電動勢。外，由曲線還可看出電源輸出功率和外負載的關(guān)系。

二、學生分組實驗（第2課時）學生拿到實驗方案后，自選所需器材，分組完成實驗。要求學生具體做好以下幾點：①由實驗原理設計實驗步驟。②完成實驗操作。③自行設計表格并記錄數(shù)據(jù)。④處理數(shù)據(jù)得出結(jié)論。⑤作簡單的誤差分析。學生實驗過程中，教師巡視，糾正可能出現(xiàn)的錯誤，提建設性改進意見。每個小組課后寫出完整的實驗報告。三、學生實驗成果展示及點評（第３課時）每個小組選一名代表作講解，教師點評。四、作業(yè)利用下表中所列實驗器材，設計一個實驗電路來測量電池的電動勢Ｅ器材（代號）規(guī)格待測電池（E）

電壓表(V)

電阻(R1)

電阻(R2)

電鍵兩個(K1和K2)

導線若干電動勢E大約4.5V,內(nèi)阻約6

量程3V，內(nèi)阻很大

阻值等于15.0

阻值等于8.20（１）試在虛線方框內(nèi)畫出實驗電路圖，標明所用器材的代號。（２）電路圖連接完成之后，寫出進行測量的實驗步驟，用適當?shù)姆柋硎靖鞑襟E中測得的物理量；（３）用已知量和所測得的物理量表示電池的電動勢；表達式為Ｅ＝_________。板書設計1.實驗原理：閉合電路歐姆定律E=U＋Ir2.實驗器材：測路端電壓；測干路電流，即過電源的電流。需測量的是一節(jié)干電池，電動勢約為1.5V，內(nèi)電阻大約為零點幾歐3.電路圖采用圖1示數(shù)準確示數(shù)偏小采用圖2示數(shù)準確示數(shù)偏小3.數(shù)據(jù)處理：可以多測幾組求平均，也可以將數(shù)據(jù)描在圖上，利用圖線解決問題。明確：①圖線的縱坐標是路端電壓，它反映的是：當電流I增大時，路端電壓U將隨之減小，U與I成線性關(guān)系，U=E—Ir。也就是說它所反映的是電源的性質(zhì)，所以也叫電源的外特性曲線。②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4.誤差分析：實驗中的誤差屬于系統(tǒng)誤差，討論得到的數(shù)值是偏大還是偏?。浚ɡ脠D線及合理的推理）因為電壓表的分流作用所以I真=I測＋Iv即（I真—I測）↑，反映在圖線上：當U=0時，Iv→0I→I真故r真＞r測E真＞E測教學反思本節(jié)課通過讓學生經(jīng)歷設計電路和選擇儀器、處理數(shù)據(jù)的過程，使學生學習科學的實驗方法、合理地處理數(shù)據(jù)的方法。通過過程的探究及實驗的親身操作，使學生理解和掌握運用實驗手段處理物理問題的基本程序和技能，具備敢于質(zhì)疑的習慣、嚴謹求實的態(tài)度和不斷求索的精神，培養(yǎng)學生觀察能力、思維能力和操作能力，提高學生對物理學習的動機和興趣。授課過程中比較好的有：1．讓學生自己探究出測電源電動勢和內(nèi)阻的三種方法，可以讓學生對三種方法深刻理解。2.學生親歷實驗儀器的選擇及實驗過程，掌握科學的實驗方法。3．使用坐標紙讓學生規(guī)范地進行圖象法的訓練，可以讓學生牢固地掌握圖象法處理實驗數(shù)據(jù)。還通過多媒體，讓學生知道常見的作圖錯誤。4．除了坐標紙上作圖，還使用Excel對實驗數(shù)據(jù)進行處