2022年高中物理《测定电源电动势和内阻》教案沪科版选修.docx

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1、精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -测定电源电动势和内阻一、教材内容分析本节课是高中物 理选修 31 的第四章其次节, 这节课内容是测量电源的电动势与内阻,电源的特性主要由电动势与内阻来描述,因此测量电动势和内阻对于合理使用电源具有重要的意义.本节课主要介绍了用伏安法测量电源的电动势与内阻的电路以及一种新的处理试验数据的方法用图象法处理试验数据.二、设计理念与设计思路本节教学中主要让同学应用已经学过的闭合电路欧姆定理的相关学问,测量电源电动势和内阻,在教学中在老师的引导下,让同学明白该怎么做,为什么这样做.本节内容涉及到动手试验及用图象法处

2、理数据,通过同学自己的探究,不但把学过的学问应用于实际,仍可以激发他们的学习爱好.随着目的的明确,引导测量方案（包括电路图）的形成,在探究过程中照实收集试验数据,然后师生共同探讨,得到较好的试验数据处理方法,并让同学表达试验结果,引导其对所得结果进行误差分析.三、学情与教材分析同学已经把握了闭合电路欧姆定律,并且已经有从电路的内、外电阻来分析电路的意识,但是由于对电学试验接触比较少,对试验电路的挑选、设计才能仍没有形成,对于电路的分析才能仍需进一步的加强,这也是本试验探究的一个重要任务.另外,对于数据的处理,同学较熟识的是运算法亦称代书法,利用图像处理数据的才能的培育是本次试验探究的另一个重要

3、任务.四、教学目标1 学问与技能： 使同学把握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法,并通过设计电路和挑选仪器,开阔思路,激发爱好.2. 过程与方法：学会利用图线处理数据的方法、误差分析.3. 情感态度与价值观：使同学懂得和把握运用试验手段处理物理问题的基本程序和技能,具备敢于质疑的习惯、严谨求实的态度和不断求索的精神,培育同学观看才能、思维才能和操作才能,提高同学对物理学 习的动机和爱好.五、重点、难点分析可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页,共 8 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - -

4、 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -1. 重点：测量方案和利用图线处理数据2. 难点：如何利用图线得到结论六、教学预备电流表,电压表,滑动变阻器,开关,一节电池,电池盒,导线如干.七、教学流程设计开头可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_教学引入探究课题原理争论方案设计仪器挑选试验探究收集数据数据处理方式方法结论表达误差分析课堂总结激趣明确争论课题争论：试验原理争论与挑选依据原理设计试验方案挑选适当的仪器老师辅导, 生生沟通师生沟通代数法与作图法同学表达测量结果试验误差（系统误差）师生共同总结可编辑资料 - - - 欢迎

5、下载精品_精品资料_八、教学过程设计可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页,共 8 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -教学学习内容老师活动同学活动预期成效环节调动同学学习的兴可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学教明确争论课题、引引起探究爱好入原理挑选：闭合电路欧姆定律实E引言、课题介绍提问1、欲得到某个 干电池的电动势和内阻,回答疑题1、闭合电路欧姆定律：IERr趣,活跃课堂

6、的气氛,使同学乐 于探究. 把握测量 的几种原 理.第一和第三要求 电阻已知,且从数据可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_验I及其他变E=U+Ir（U=E-Ir ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_原Rr可以怎么处理便利可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_理形形式： E=U+Ir、探做？UEUU rR看,其次种可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_讨EUr R2、选用欧姆定律的那种形式比较好2、选用E=U+Ir（U=E-Ir ）较好方案E=U+Ir 亦可采纳图像法,较好.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎

7、下载精品_精品资料_实验电表连接方式选方择：作试验电路图案提问依据原理作出试验电路图,重点是电表的连接方式摸索与争论最终得到如上的电路图把握实际操作中挑选仪器与试验方法可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_实验动手试验,收集数探据究依据方案进行试验,并照实纪录数据真正动手 实践,敬重试验现实可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页,共 8 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精

8、品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1、数据处理方法数据处理方案2、对试验图像的熟识试验结通过试验得到结论论表达提问如何处理数据得出结论？提问1、由试验数据得到的数据在图上的分布特点2、曲线的斜率、U轴截距、 I 轴截距各表示什么？引导让同学自己表达试验得到的结果结论：1、代数法,多次试验取平均值2、图像法,作 U-I 曲线,利用图像信息求得.同学回答1、数据只分布在第一象限, 且大致应成一条斜率为负的直 线2、斜率表示 -r ,U 轴截距表示电源电动势I 轴截距表示短路电流同学发言表达自己的试

9、验结果关键把握 利用图线 的信息, 如：斜率、两坐标轴 的截距等含图像的获得增强运用 图像处理 数据的能 力,培育看图的才能 以及分析 问题、解决问题的能 力可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_差误对所 得的试验结分论进行误差分析析1、试验原理及电课堂路挑选总2、数据处理方法结及误差分析引导让同学对自 己的试验结果进行争论同学发言误差分析：1、原理引起的误差2、仪器读数引起的误差可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第

10、4 页,共 8 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -九、课堂实录测量电源的电动势与内阻老师：在你们桌上都有一节这样的干电池,我们已学过用来描述电源的性质物理量是 E、r ,今日我们要用试验手段来测量一节电池的E、r .依据我们学过的学问,你可以用几种什么方法来测出这一节干电池的电动势和内阻了？老师：同桌同学一起争论一下,看可以通过测量哪些物理量来测电源的电动势和内阻,然后把你们设计出来的电路图画在白纸上,列出求解方程式.同学设计方案老师：下面请同学们把你设计好的方案拿

11、来跟大家一起探讨一下,谁先来？方案 1同学：使用一个电流 表、一个电压表、一个滑动变阻器E=Ir+ U 板书方案 2同学：使用一个电压表、一个电阻A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_箱EUU r R 板书可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_方案 3同学：使用一个电流表、一个电阻箱E=I（ R+r） 板书E、VE、r可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_老师：依据同学们得除了测电源电动势和内阻的三种方法,现在分析对比一下.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_投影 ：方案 1E=Ir+U方案 2方案 3

12、E=I（R+r）EUU r R可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_老师： 同学们很辛苦才得出三种不同方案,尽管这三种方法所列的方程形式不同,但他们的本质是一样的,都是闭合电路的欧姆定律.三种方案中哪种方案最好？师生： 1、方案 2 和方案 3 与方案 1 相比,最大的区分在于方案2 和方案 3 只用了一个电表,外电路上的电阻必需是已知的,这就给外电路上的电阻带来一定的限制,滑动变阻器是不能用的.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页,共 8 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - -

13、 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -2、方案 1 中, E r是欲求的,除了采纳方案2、3 相同的数据处理方法外,仍可以采纳一种特殊的处理方案,前面练习时我们有遇到过图 像法.老师：基于上述缘由,我们选用方案1.但是,即便是挑选方案1,同学们也有这样的两种连接方式,那么我们在做试验时是否两个都可以,仍是哪一 个更好？可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_图 1图 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_师生：选用哪种方式,要依据实际测量的需要确定,现在要想测出电源的内阻, 假如采纳图 2 方式,最终得到的结果相

14、当于电源内阻与电流表内阻的总和,而两者相差又不太多,这样一来误差就会比较大,所以应采纳图1 的电路图.老师：在大家桌上都有电流表、电压表、 050滑动变阻器各一个,电键一个,导线如干.老师：电流表、电压表挑选什么量程？师生：电流表 00.6A ,电压表 03V老师：接下来同学们可以开头进行试验,收集数据,要多测几组以便取平均,至少测 6 组.在试验以前先请同学做电学试验的留意事项.师生： 1）按电路图先串联后并联.2）连接电路时,电键必需断开.3）电流必需从电表的正接线柱流入,负接线柱流出,并且要留意量程的挑选.4）如使用滑动变阻器处于安全的位置.5）因电池较旧,每测量一次断开电源,调剂后再通

15、电,保证电流较大.6）试验终止时,先断开电键.以组为单位同学动手试验,照实纪录试验数据老师：得到了试验数据,你有几种方法处理数据得出正确的电动势与内阻？同学：我们可以利用公式： E=Ir+U用两组数据就可以建立方程组解出E 和 r ,然后取平均值.也可以采纳图像法,利用UI 图像求电源电动势E 和内阻 r: 依据闭合电可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 6 页,共 8 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - -

16、- - -路欧姆定律 U=E-Ir可知, U是 I 的一次函数,就U I 图像应当是一条直线.投影： U I 图象如右图.老师：如何得到这条直线,在坐标纸上建立UI 坐标系,依据测量数据在坐标系中画出相应的点,怎样连接这些点了？是否两两相连？同学争论后回答总结：两两相连得出的折线不符合理论分析的结果,应当作一条直线使之通过尽可能多的点,并使不在直线上的点尽可能匀称的分布在两旁. 离直线教远的点应当舍弃,这实际上也是取平均的思想.老师：那么大家观看图象,直线与U轴、I 轴各有交点,这两个交点分别代表什么物理意义,直线的斜率又代表什么了？同学回答总结：直线与U轴相交点的值, I 等于零,此值即为断

17、路时的路端电压应等于电源电动势E.这条直线与 I 轴的交点表示 U=0 外电路短路 时的短路电流 I 0,而且I 0 E ,r由 U=E-Ir可知直线斜率为 -r ,运算内阻时,要在直线上任取两个相距较远的点,用 r=|k|运算电池的内阻r .老师：下面同学们把数据所得数据描到书上的坐标系中,作出图线,从而得出测量结果,等下请同学来说一下他的测量结果.同学：结果表达.一下环节如有时间就讲,没有时间下次课讲误差分析：试验中由于电压表的分流作用,使得测量的电流与真实的电流大小不同而 造成的误差属于系统误差,请同学们进一步争论,这个E、r 测量得到的数值是偏大仍是偏小？（提示：利用图线及合理的推理）

18、可以请几位同学发言,最终得到结论.由于电压表的分流作用所以I真=I 测I V,某个电压值时电流要可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_比测量值大一点.当 U=0时, I V0I I 真U/V真实可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_故 r 真 r 测E 真 E测量I/A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 7 页,共 8 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -十、教学反思这节课的

19、设计意图要让同学在老师的引导下把握测量电源电动势和内阻 的原理和方法,老师的引导只是为了让同学更加高效的学习,把重点放在原理、 电路的获得,以及探究过程的实际操作,再到后面的数据处理,特殊是利用图象 法处理数据,课堂内容的设计环环相扣,留意培育同学的试验探究才能.不足之 处在于课堂的容量偏大,对于不同的同学情形可能仍应依据最终要达到的目标做 一些调整,有些环节,如欧姆定律的三种形式和相应的电路图可以改成老师引导,重点放在电表连接方式的争论上来,这也是为后面的误差分析做好铺垫.另,因 数据处理方法移到试验探究前做些必要的补充,这样时间上的支配也是合理的.总体说来,一节课要有所偏重,想把每个方面都做好很难,老师只有依据自己同学的情形做一些必要的调整才是最合理的.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 8 页,共 8 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载