2024年 第八章 實驗十 測定電源的電動勢和內(nèi)阻教案 魯科版選修3-1

2024年第八章實驗十測定電源的電動勢和內(nèi)阻教案魯科版選修3-1課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、課程基本信息1.課程名稱：測定電源的電動勢和內(nèi)阻

2.教學(xué)年級和班級：高中二年級選修3-1班

3.授課時間：2024年XX月XX日（第X節(jié)）

4.教學(xué)時數(shù)：2課時（90分鐘）二、核心素養(yǎng)目標1.理解并掌握測定電源電動勢和內(nèi)阻的實驗原理，培養(yǎng)科學(xué)探究和實驗操作能力；

2.學(xué)會運用閉合電路歐姆定律分析實際電路問題，提高問題分析和解決能力；

3.培養(yǎng)實驗數(shù)據(jù)的處理和誤差分析能力，增強實證意識和科學(xué)思維能力；

4.增強團隊合作意識，提高實驗報告撰寫和交流表達能力。三、重點難點及解決辦法重點：

1.電源電動勢和內(nèi)阻的實驗測定原理。

2.閉合電路歐姆定律的應(yīng)用。

3.實驗數(shù)據(jù)的處理和誤差分析。

難點：

1.實驗操作中的注意事項和控制變量法的應(yīng)用。

2.電路圖的分析和電路元件的作用理解。

3.數(shù)據(jù)分析與結(jié)論推導(dǎo)過程中邏輯思維能力的運用。

解決辦法及突破策略：

1.通過教師示范和分組實驗，讓學(xué)生直觀感受實驗操作流程，強調(diào)注意事項，采用控制變量法減少實驗誤差。

2.利用多媒體和實物演示電路圖，解釋電路元件的作用，幫助學(xué)生理解電路工作原理。

3.引導(dǎo)學(xué)生通過小組討論和問題解答，鍛煉邏輯思維和分析能力，提供實驗數(shù)據(jù)分析的模板和指導(dǎo)，幫助學(xué)生進行有效分析。四、教學(xué)資源準備1.教材：

-確保每位學(xué)生都有《物理選修3-1》教材，提前指導(dǎo)學(xué)生預(yù)習(xí)第八章相關(guān)內(nèi)容，特別是關(guān)于電源電動勢和內(nèi)阻的測定部分。

-準備課堂講義，包括實驗原理、步驟、注意事項以及數(shù)據(jù)記錄表格，供學(xué)生在實驗過程中參考。

2.輔助材料：

-準備電源電動勢和內(nèi)阻的實驗原理圖、電路圖、以及實驗操作流程圖，以圖片或圖表形式展示，幫助學(xué)生直觀理解。

-制作或搜集與實驗相關(guān)的教學(xué)視頻，如電源電動勢的概念解釋、實驗操作演示等，以便在課堂上播放，增強學(xué)生認知。

-準備實驗數(shù)據(jù)處理的示例圖表，展示如何從實驗數(shù)據(jù)中分析得出電動勢和內(nèi)阻的值。

3.實驗器材：

-準備足夠的實驗套件，包括電源、電阻箱、電流表、電壓表、導(dǎo)線、滑動變阻器等，確保每組學(xué)生都能進行實驗操作。

-檢查所有實驗器材的功能性和安全性，確保實驗過程中不會發(fā)生故障或事故。

-提前進行實驗器材的調(diào)試，確保實驗數(shù)據(jù)的準確性。

4.教室布置：

-將教室分為理論教學(xué)區(qū)和實驗操作區(qū)，理論教學(xué)區(qū)配備多媒體教學(xué)設(shè)備，方便展示輔助材料。

-實驗操作區(qū)設(shè)置足夠的空間供學(xué)生分組進行實驗，每組配備實驗臺和必要的實驗器材。

-布置教室環(huán)境時，考慮實驗操作的便捷性和安全性，如合理布局電源插座位置，避免實驗時導(dǎo)線交織。

-設(shè)立小組討論區(qū)，配備白板或掛圖，供學(xué)生在實驗前后進行討論和記錄。

為確保教學(xué)效果，教師應(yīng)在課前充分準備和檢查教學(xué)資源，確保一切就緒。同時，對實驗器材的維護和安全使用給予高度重視，確保學(xué)生在安全的環(huán)境中學(xué)習(xí)和實踐。五、教學(xué)實施過程1.課前自主探索

教師活動：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過學(xué)校的學(xué)習(xí)平臺或班級微信群，發(fā)布關(guān)于電源電動勢和內(nèi)阻測定原理的預(yù)習(xí)資料，包括PPT、教學(xué)視頻和預(yù)習(xí)指南，明確預(yù)習(xí)目標和要求。

-設(shè)計預(yù)習(xí)問題：圍繞測定電源電動勢和內(nèi)阻的實驗原理，設(shè)計問題如“電動勢和內(nèi)阻的概念是什么？”“閉合電路歐姆定律如何應(yīng)用于實驗中？”以引導(dǎo)學(xué)生自主思考。

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進度：通過學(xué)習(xí)平臺的數(shù)據(jù)分析功能，跟蹤學(xué)生的預(yù)習(xí)進度，及時給予反饋，確保預(yù)習(xí)效果。

學(xué)生活動：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生按照預(yù)習(xí)指南，自主閱讀教材和提供的資料，理解電源電動勢和內(nèi)阻的基本概念。

-思考預(yù)習(xí)問題：針對預(yù)習(xí)問題，學(xué)生進行獨立思考，記錄下自己的理解和解題思路。

-提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將預(yù)習(xí)筆記、問題清單等預(yù)習(xí)成果提交至學(xué)習(xí)平臺或直接發(fā)送給老師。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：鼓勵學(xué)生自主探索，培養(yǎng)獨立學(xué)習(xí)能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺、微信群等工具，實現(xiàn)資源的共享和預(yù)習(xí)進度的監(jiān)控。

作用與目的：

-幫助學(xué)生提前熟悉實驗原理，為課堂學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

-培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和對物理概念的理解。

2.課中強化技能

教師活動：

-導(dǎo)入新課：通過一個簡短的視頻，展示電池在日常生活和科技中的應(yīng)用，引出測定電源電動勢和內(nèi)阻的重要性，激發(fā)學(xué)生興趣。

-講解知識點：詳細講解電動勢的定義、內(nèi)阻的概念，以及閉合電路歐姆定律在實驗中的應(yīng)用，結(jié)合電路圖和實驗數(shù)據(jù)進行分析。

-組織課堂活動：設(shè)計小組討論和實驗操作活動，讓學(xué)生在實踐中掌握測定電動勢和內(nèi)阻的技能。

-解答疑問：在學(xué)生討論和實驗操作過程中，解答學(xué)生提出的問題，提供實時指導(dǎo)。

學(xué)生活動：

-聽講并思考：學(xué)生認真聽講，積極思考老師提出的問題，參與課堂討論。

-參與課堂活動：學(xué)生在小組內(nèi)進行討論，共同完成實驗操作，記錄數(shù)據(jù)，分析結(jié)果。

-提問與討論：在實驗和討論中，學(xué)生針對遇到的問題提出疑問，與同學(xué)和老師進行討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：通過講解和圖示，幫助學(xué)生理解抽象的物理概念。

-實踐活動法：通過實驗操作，讓學(xué)生體驗理論知識的應(yīng)用。

-合作學(xué)習(xí)法：小組合作促進學(xué)生之間的交流和思維碰撞。

作用與目的：

-加深學(xué)生對實驗原理的理解，掌握實驗技能。

-培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力和團隊合作能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動：

-布置作業(yè)：根據(jù)課堂內(nèi)容，布置相關(guān)的課后作業(yè)，如實驗數(shù)據(jù)的處理和分析，鞏固學(xué)習(xí)效果。

-提供拓展資源：推薦相關(guān)的學(xué)術(shù)文章、在線課程和視頻，供學(xué)生深入了解電動勢和內(nèi)阻的相關(guān)知識。

-反饋作業(yè)情況：及時批改作業(yè)，給出個性化的反饋和建議。

學(xué)生活動：

-完成作業(yè)：學(xué)生認真完成作業(yè)，對實驗數(shù)據(jù)進行分析，鞏固課堂所學(xué)。

-拓展學(xué)習(xí)：利用教師提供的資源，進行進一步的自主學(xué)習(xí)，拓寬知識面。

-反思總結(jié)：學(xué)生對學(xué)習(xí)過程進行反思，總結(jié)實驗操作中的成功經(jīng)驗和改進之處。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：鼓勵學(xué)生自主完成作業(yè)和深入探究。

-反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生通過反思，促進自我提升。

作用與目的：

-鞏固課堂學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的理論知識和實踐技能。

-通過拓展學(xué)習(xí)，增強學(xué)生的學(xué)術(shù)興趣和探究精神。

-通過反思總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生自我評價和自我改進的能力。六、知識點梳理1.電源電動勢的概念與定義

-電源電動勢是指電源內(nèi)部非靜電力做功，將其他形式的能量轉(zhuǎn)換為電能的能力，單位為伏特（V）。

-電動勢與電源的種類和狀態(tài)有關(guān)，是閉合電路歐姆定律的重要組成部分。

2.內(nèi)阻的概念與影響

-內(nèi)阻是指電源內(nèi)部存在的電阻，它會影響電源輸出電壓和電流。

-在實際電路中，內(nèi)阻會導(dǎo)致電源輸出電壓降低，影響電路性能。

3.閉合電路歐姆定律

-閉合電路歐姆定律表明，在閉合電路中，電流I與電源電動勢E和電路總電阻R（包括內(nèi)阻r和外接電阻R）之間的關(guān)系為：I=E/(R+r)。

-通過閉合電路歐姆定律，可以推導(dǎo)出電源電動勢和內(nèi)阻的計算方法。

4.電源電動勢和內(nèi)阻的測定方法

-實驗原理：利用閉合電路歐姆定律，通過測量不同外接電阻下的電流和電壓，計算出電動勢和內(nèi)阻。

-實驗步驟：包括電路連接、數(shù)據(jù)測量、數(shù)據(jù)記錄和分析等。

5.實驗數(shù)據(jù)的處理和誤差分析

-數(shù)據(jù)處理：使用圖示法或解析法處理實驗數(shù)據(jù)，找出電動勢和內(nèi)阻的值。

-誤差分析：分析實驗中可能出現(xiàn)的誤差來源，如讀數(shù)誤差、儀器誤差、電路連接誤差等，并探討減少誤差的方法。

6.實驗操作技巧與注意事項

-確保實驗器材的正確使用和安全性。

-掌握電路圖的分析和連接方法。

-注意實驗過程中的讀數(shù)準確性，避免誤操作。

-控制變量法的應(yīng)用，減少實驗誤差。

7.團隊合作與實驗報告撰寫

-分組合作：學(xué)生在小組內(nèi)分工合作，共同完成實驗操作和數(shù)據(jù)記錄。

-實驗報告：按照科學(xué)報告的格式，撰寫實驗報告，包括實驗?zāi)康?、原理、步驟、數(shù)據(jù)、分析、結(jié)論等。

8.知識點的實際應(yīng)用

-了解電源電動勢和內(nèi)阻在實際電路中的作用，如電池性能評估、電路設(shè)計等。

-掌握測定電源電動勢和內(nèi)阻的方法，應(yīng)用于科學(xué)研究和工程技術(shù)中。七、課堂小結(jié)，當堂檢測課堂小結(jié)：

本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了以下內(nèi)容：

1.電源電動勢的概念、定義以及與電源種類和狀態(tài)的關(guān)系。

2.內(nèi)阻的概念、影響以及在實際電路中的作用。

3.閉合電路歐姆定律的原理和應(yīng)用，特別是用于測定電源電動勢和內(nèi)阻的方法。

4.實驗操作技巧、數(shù)據(jù)處理和誤差分析的方法。

5.團隊合作完成實驗，并撰寫實驗報告。

-解釋電源電動勢和內(nèi)阻的概念，并了解它們在電路中的作用。

-應(yīng)用閉合電路歐姆定律進行電路分析，測定電源電動勢和內(nèi)阻。

-正確操作實驗器材，進行實驗數(shù)據(jù)的測量和處理。

-分析實驗誤差，掌握控制變量法以減少誤差。

-與小組成員有效合作，完成實驗任務(wù)并撰寫實驗報告。

當堂檢測：

為了檢驗學(xué)生對本節(jié)課知識點的掌握情況，設(shè)計了以下當堂檢測內(nèi)容：

1.選擇題：

-以下哪個選項正確描述了電源電動勢的概念？

-在閉合電路中，電流I與電源電動勢E和總電阻R之間的關(guān)系是什么？

-實驗中，如何通過改變外接電阻來測定電源的電動勢和內(nèi)阻？

2.填空題：

-電源電動勢的單位是______。

-內(nèi)阻會影響電源的______和______。

-在閉合電路歐姆定律中，電流I等于______除以總電阻______。

3.簡答題：

-描述測定電源電動勢和內(nèi)阻的實驗原理。

-解釋為什么在實驗中需要使用控制變量法。

4.實踐題：

-根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，繪制電流-電壓圖，并計算出電動勢和內(nèi)阻的值。

-分析實驗過程中可能出現(xiàn)的誤差，并提出相應(yīng)的解決措施。

5.合作題：

-以小組為單位，討論并完成實驗報告的撰寫，包括實驗?zāi)康?、原理、步驟、數(shù)據(jù)、分析、結(jié)論等。

教師可以根據(jù)學(xué)生的答題情況，及時了解學(xué)生對知識點的掌握程度，并對學(xué)生的疑問進行解答和指導(dǎo)。通過當堂檢測，不僅能夠鞏固學(xué)生的知識，還能夠培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和團隊合作能力。八、教學(xué)反思與改進在這次關(guān)于測定電源電動勢和內(nèi)阻的教學(xué)中，我首先關(guān)注到了學(xué)生對基本概念的理解。我發(fā)現(xiàn)，盡管我在課堂開始時進行了詳細的講解，但部分學(xué)生在實驗操作中仍然對電動勢和內(nèi)阻的概念有些混淆。這提示我，在未來的教學(xué)中，我需要更加注重基本概念的反復(fù)講解，并設(shè)計一些簡單的練習(xí)，讓學(xué)生在實際操作中加深對概念的理解。

其次，在實驗操作環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對于電路圖的連接和實驗儀器的使用存在困難。這表明我需要在實驗前對學(xué)生進行更加詳細的操作指導(dǎo)，并考慮增加一些示范操作的視頻，以便學(xué)生在預(yù)習(xí)時就能對實驗步驟有更直觀的了解。

另外，在數(shù)據(jù)處理和誤差分析方面，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生對于實驗數(shù)據(jù)的處理不夠熟練，對于誤差的分析也不夠深入。這提示我，在未來的教學(xué)中，我需要加強對數(shù)據(jù)處理方法的講解，并設(shè)計一些練習(xí)，讓學(xué)生在實際操作中掌握數(shù)據(jù)處理的方法。同時，我還需要加強對誤差來源的講解，并引導(dǎo)學(xué)生運用控制變量法來減少誤差。板書設(shè)計①條理清楚、重點突出、簡潔明了：

-重點知識點：

1.電源電動勢的概念與定義

2.內(nèi)阻的概念與影響

3.閉合電路歐姆定律

4.電源電動勢和內(nèi)阻的測定方法

5.實驗數(shù)據(jù)的處理和誤差分析

6.實驗操作技巧與注意事項

7.團隊合作與實驗報告撰寫

-重點詞句：

-"電動勢：電源內(nèi)部非靜電力做功的能力"

-"內(nèi)阻：電源內(nèi)部存在的電阻"

-"閉合電路歐姆定律：I=E/(R+r)"

-"測定電動勢和內(nèi)阻：通過測量不同外接電阻下的電流和電壓"

-"數(shù)據(jù)處理：圖示法或解析法"

-"誤差分析：分析誤差來源，減少誤差"

②藝術(shù)性和趣味性：

-使用彩色粉筆，突出重點知識點和詞句，增加視覺吸引力。

-設(shè)計有趣的插圖或符號，如電池圖標、電路圖符號等，增加趣味性。

-使用圖表、流程圖等形式，直觀展示實驗步驟和數(shù)據(jù)處理方法。

-在板書設(shè)計中融入與電源電動勢和內(nèi)阻相關(guān)的趣味小故事或應(yīng)用實例，激發(fā)學(xué)生興趣。典型例題講解例題1：

題目：一個電池的電動勢為1.5V，內(nèi)阻為0.5Ω。如果將這個電池與一個2Ω的外接電阻相連，求電路中的電流和電源兩端的電壓。

解答：根據(jù)閉合電路歐姆定律，電流I=E/(R+r)。將已知數(shù)值代入公式得到：I=1.5V/(2Ω+0.5Ω)=1.5V/2.5Ω=0.6A。電源兩端的電壓U=I*R=0.6A*2Ω=1.2V。

例題2：

題目：一個電池的電動勢為3V，內(nèi)阻為1Ω。如果將這個電池與一個5Ω的外接電阻相連，求電路中的電流和電源兩端的電壓。

解答：同樣根據(jù)閉合電路歐姆定律，電流I=E/(R+r)。將已知數(shù)值代入公式得到：I=3V/(5Ω+1Ω)=3V/6Ω=0.5A。電源兩端的電壓U=I*R=0.5A*5Ω=2.5V。

例題3：

題目：一個電池的電動勢為2V，內(nèi)阻為0.2Ω。如果將這個電池與一個1Ω的外接電阻相連，求電路中的電流和電源兩端的電壓。

解答：根據(jù)閉合電路歐姆定律，電流I=E/(R+r)。將已知數(shù)值代入公式得到：I=2V/(1Ω+0.2Ω)=2V/1.2Ω=1.67A。電源兩端的電壓U=I*R=1.67A*1Ω=1.67V。

例題4：

題目：一個電池的電動勢為4V，內(nèi)阻為2Ω。如果將這個電池與一個3Ω的外接電阻相連，求電路中的電流和電源兩端的電壓。

解答