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學(xué)校授課教師課時授課班級授課地點教具教材分析本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容選自魯科版選修3-1，第八章實驗十“測定電源的電動勢和內(nèi)阻”。本節(jié)內(nèi)容是學(xué)生對電源電動勢和內(nèi)阻概念的深入學(xué)習(xí)，通過實驗操作，讓學(xué)生掌握測定電源電動勢和內(nèi)阻的方法，理解閉合電路歐姆定律的實驗驗證過程。同時，培養(yǎng)學(xué)生實驗操作能力，提高學(xué)生對物理實驗的興趣。

在教學(xué)過程中，要注重讓學(xué)生通過實驗觀察、數(shù)據(jù)分析，得出電源的電動勢和內(nèi)阻的計算公式，培養(yǎng)學(xué)生的實驗分析能力和科學(xué)思維。同時，結(jié)合學(xué)生已學(xué)的電路知識，使學(xué)生能將理論知識與實際操作相結(jié)合，提高學(xué)生的實踐能力。

教學(xué)對象為高二年級的學(xué)生，他們已經(jīng)掌握了基本的電路知識，對實驗操作也有一定的了解。在教學(xué)過程中，要引導(dǎo)學(xué)生從實驗現(xiàn)象中總結(jié)規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和團(tuán)隊協(xié)作的能力。

教學(xué)目標(biāo)：

1.理解電源的電動勢和內(nèi)阻的概念；

2.掌握測定電源電動勢和內(nèi)阻的實驗方法；

3.能夠運用閉合電路歐姆定律分析電源的特性；

4.培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力和數(shù)據(jù)處理能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)，通過實驗探究電源的電動勢和內(nèi)阻，使學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R與實驗操作相結(jié)合，提高學(xué)生的實踐能力。同時，通過實驗數(shù)據(jù)的處理和分析，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理和批判性思維能力。此外，通過小組合作實驗，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作意識和溝通表達(dá)能力。最終，使學(xué)生在理解電源特性的基礎(chǔ)上，能夠運用所學(xué)知識解決實際問題，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力和應(yīng)用能力。重點難點及解決辦法重點：1.電源的電動勢和內(nèi)阻的概念；2.測定電源電動勢和內(nèi)阻的實驗方法；3.運用閉合電路歐姆定律分析電源的特性。

難點：1.對電源電動勢和內(nèi)阻的理解；2.實驗數(shù)據(jù)的處理和分析；3.閉合電路歐姆定律在實際問題中的應(yīng)用。

解決辦法：1.通過生活實例導(dǎo)入，讓學(xué)生感受電源的電動勢和內(nèi)阻的概念，再通過理論講解加深理解；2.分組實驗，引導(dǎo)學(xué)生動手操作，觀察實驗現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生的實驗分析能力；3.利用多媒體動畫演示，幫助學(xué)生形象理解閉合電路歐姆定律的應(yīng)用。教學(xué)資源1.軟硬件資源：實驗室設(shè)備（電源、電壓表、電流表、電阻箱等）、多媒體投影儀、白板、教學(xué)課件。

2.課程平臺：學(xué)校教學(xué)管理系統(tǒng)、物理實驗教學(xué)平臺。

3.信息化資源：閉合電路歐姆定律相關(guān)教學(xué)視頻、實驗操作演示動畫。

4.教學(xué)手段：講授法、實驗操作指導(dǎo)、小組討論、問題引導(dǎo)、互動提問。教學(xué)過程設(shè)計1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

教師通過展示一個實際生活中的例子：一個正在充電的手機(jī)，提出問題：“手機(jī)充電的過程是如何工作的？電池的電動勢和內(nèi)阻在這個過程中扮演著什么角色？”引導(dǎo)學(xué)生思考電源的電動勢和內(nèi)阻的概念。

2.講授新課（15分鐘）

教師圍繞教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)重點，講解電源的電動勢和內(nèi)阻的概念，閉合電路歐姆定律的內(nèi)容，以及測定電源電動勢和內(nèi)阻的實驗方法。在此過程中，教師通過演示實驗和動畫，幫助學(xué)生形象理解電源的特性。

3.師生互動環(huán)節(jié)（10分鐘）

教師提出問題：“在實驗中，如何準(zhǔn)確測定電源的電動勢和內(nèi)阻？”引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考和討論。學(xué)生分組進(jìn)行實驗操作，觀察實驗現(xiàn)象，并記錄數(shù)據(jù)。教師巡回指導(dǎo)，解答學(xué)生遇到的問題，幫助學(xué)生理解實驗數(shù)據(jù)的處理和分析方法。

4.鞏固練習(xí)（5分鐘）

教師給出幾個練習(xí)題，讓學(xué)生運用閉合電路歐姆定律分析電源的特性。學(xué)生獨立完成練習(xí)題，教師選取部分學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行講解和討論。

5.課堂總結(jié)（5分鐘）

教師引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)電源的電動勢和內(nèi)阻的概念，以及測定電源電動勢和內(nèi)阻的實驗方法。提醒學(xué)生注意實驗操作的安全和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

6.作業(yè)布置（5分鐘）

教師布置作業(yè)：請學(xué)生撰寫實驗報告，總結(jié)實驗過程和結(jié)果，思考實驗中的注意事項。

總計課時：45分鐘。學(xué)生學(xué)習(xí)效果此外，通過小組合作實驗和課堂討論，學(xué)生的團(tuán)隊合作意識和溝通表達(dá)能力得到提升。在實驗過程中，學(xué)生需要觀察實驗現(xiàn)象，分析數(shù)據(jù)，提出問題，并尋找解決方案，從而培養(yǎng)了學(xué)生的實驗分析能力和科學(xué)思維。

此外，學(xué)生在課堂上通過回答問題、參與討論和完成練習(xí)題，鞏固了對電源特性的理解和掌握。他們能夠獨立完成作業(yè)，撰寫實驗報告，并能夠總結(jié)實驗過程和結(jié)果。典型例題講解1.例題一：測定電源的電動勢和內(nèi)阻

題目：某學(xué)生進(jìn)行實驗測定電源的電動勢和內(nèi)阻，實驗數(shù)據(jù)如下：

電動勢E=12V

內(nèi)阻r=2Ω

外電阻R=4Ω

(1)求電流表的讀數(shù)I；

(2)求電源的內(nèi)阻；

(3)求電源的電動勢。

答案：

(1)I=E/(R+r)=12V/(4Ω+2Ω)=2A

(2)電源的內(nèi)阻r=(E-U)/I=(12V-8V)/2A=2Ω

(3)電源的電動勢E=I*(R+r)=2A*(4Ω+2Ω)=12V

2.例題二：閉合電路歐姆定律的應(yīng)用

題目：一個電動勢為12V，內(nèi)阻為4Ω的電源，接入一個電阻為8Ω的負(fù)載，求電流表的讀數(shù)和電源的輸出功率。

答案：

電流表的讀數(shù)I=E/(R+r)=12V/(8Ω+4Ω)=1A

電源的輸出功率P=I^2*R=(1A)^2*8Ω=8W

3.例題三：電源的效率計算

題目：一個電動勢為12V，內(nèi)阻為4Ω的電源，接入一個電阻為8Ω的負(fù)載，求電源的效率。

答案：

電源的輸入功率P_in=I^2*(R+r)=(1A)^2*(8Ω+4Ω)=12W

電源的輸出功率P_out=I^2*R=(1A)^2*8Ω=8W

電源的效率η=P_out/P_in*100%=8W/12W*100%≈66.7%

4.例題四：電源的電動勢和內(nèi)阻的測定

題目：某學(xué)生進(jìn)行實驗測定電源的電動勢和內(nèi)阻，實驗數(shù)據(jù)如下：

電流表的讀數(shù)I=2A

電壓表的讀數(shù)U=4V

(1)求電源的內(nèi)阻；

(2)求電源的電動勢。

答案：

(1)電源的內(nèi)阻r=(E-U)/I=(12V-4V)/2A=4Ω

(2)電源的電動勢E=U+I*r=4V+2A*4Ω=12V

5.例題五：電源的輸出功率與負(fù)載電阻的關(guān)系

題目：一個電動勢為12V，內(nèi)阻為4Ω的電源，分別接入電阻為2Ω、4Ω、6Ω的負(fù)載，求三種情況下的電源輸出功率。

答案：

當(dāng)R=2Ω時，I=E/(R+r)=12V/(2Ω+4Ω)=2A，P=I^2*R=(2A)^2*2Ω=8W

當(dāng)R=4Ω時，I=E/(R+r)=12V/(4Ω+4Ω)=1A，P=I^2*R=(1A)^2*4Ω=4W

當(dāng)R=6Ω時，I=E/(R+r)=12V/(6Ω+4Ω)=1.33A，P=I^2*R=(1.33A)^2*6Ω=12W反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.實驗教學(xué)與現(xiàn)實生活相結(jié)合：在實驗教學(xué)中，教師通過引入生活實例，讓學(xué)生能夠更好地理解電源的電動勢和內(nèi)阻的概念，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.信息技術(shù)與物理實驗相結(jié)合：利用多媒體投影儀和物理實驗教學(xué)平臺，展示實驗操作演示動畫，幫助學(xué)生形象地理解電源的特性和實驗過程，提高學(xué)生的實驗操作能力。

（二）存在主要問題

1.學(xué)生對電源電動勢和內(nèi)阻的理解不夠深入：部分學(xué)生在實驗過程中，對于電源電動勢和內(nèi)阻的概念理解不透徹，導(dǎo)致實驗數(shù)據(jù)的處理和分析存在困難。

2.實驗操作的準(zhǔn)確性有待提高：部分學(xué)生在實驗操作中，未能嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行，導(dǎo)致實驗結(jié)果不準(zhǔn)確。

3.教學(xué)方法有待改進(jìn)：在課堂提問和討論環(huán)節(jié)，教師未能充分引導(dǎo)學(xué)生的思考，導(dǎo)致學(xué)生對問題的理解不夠深入。

（三）改進(jìn)措施

1.深化理論教學(xué)與實驗教學(xué)的結(jié)合：在實驗前，教師應(yīng)加強(qiáng)對電源電動勢和內(nèi)阻概念的講解，幫助學(xué)生建立清晰的認(rèn)識，為實驗操作打下堅實的基礎(chǔ)。

2.加強(qiáng)實驗操作的規(guī)范化培訓(xùn)：教師應(yīng)加大對學(xué)生實驗操作規(guī)范化培訓(xùn)的力度，確保學(xué)生在實驗過程中能夠準(zhǔn)確無誤地完成各項操