5.学生实验：测量电源的电动势和内阻(精品).ppt

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1、 板书设计板书设计教学过程教学过程教法与学法教法与学法教学重难点教学重难点教学目标教学目标教材分析教材分析dx东乡区东乡区第一中学第一中学2017.10.15 课堂实录课堂实录本节出自人教版物理选修本节出自人教版物理选修3-1第二第二章第章第10节，它是节，它是闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律的的深化和实际应用，学生通过本节课的深化和实际应用，学生通过本节课的学习既能加深对闭合电路欧姆定律的学习既能加深对闭合电路欧姆定律的理解又能激发学生的学习兴趣，培养理解又能激发学生的学习兴趣，培养学生的合作、学生的合作、探究、动手能力探究、动手能力.教教材材分分析析返回返回1.知识与技能目标：知识与技能目

2、标：(1)理解闭合电路的欧姆定律内容；理解闭合电路的欧姆定律内容；(2)了解并掌握测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法；了解并掌握测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法；(3)学习用图象法处理实验数据；学习用图象法处理实验数据；(4)尝试分析电源电动势和内阻的测量误差，了解测量中减尝试分析电源电动势和内阻的测量误差，了解测量中减小误差的方法。小误差的方法。2.过程与方法目标：过程与方法目标：（1）通过设计电路和选择仪器，开阔思路，激发兴趣通过设计电路和选择仪器，开阔思路，激发兴趣。（2）体验实验研究中获取数据、分析数据、寻找规律的）体验实验研究中获取数据、分析数据、寻找规律的科学思维方法。科

3、学思维方法。3.情感、态度与价值观目标：情感、态度与价值观目标：（1）培养学生仔细观察，真实记录实验数据等良好的实）培养学生仔细观察，真实记录实验数据等良好的实验习惯和实事求是的品质；验习惯和实事求是的品质；（2）使学生理解和掌握运用实验手段处理物理问题的基）使学生理解和掌握运用实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养学生观察能力、思维能力和操作能力，不断求索的精神培养学生观察能力、思维能力和操作能力，提高学生对物理学习的动机和兴趣。提高学生对物理学习的动机和兴趣。教教学学目目标标返回返回1.

4、重点重点：掌握实验原理和方掌握实验原理和方法法，学会处理实验数据。，学会处理实验数据。2.难点难点：用图象法处理用图象法处理实验实验数据及实验误差的分析。数据及实验误差的分析。重重点点和和难难点点返回返回 1、教法、教法根据根据物理课程标准物理课程标准结合教学内容，结合教学内容，针对学生实际，以素质教育为出发点，我将针对学生实际，以素质教育为出发点，我将采用采用启发、引导、实践、探究、分析启发、引导、实践、探究、分析等多种等多种方法进行教学，真正理解欧姆定律。方法进行教学，真正理解欧姆定律。2、学法、学法为适应学生认知能力和思维发展水平，为适应学生认知能力和思维发展水平，根据教学的目的和特点，

5、针对学生的实际情根据教学的目的和特点，针对学生的实际情况，在教学过程中采用的学法有况，在教学过程中采用的学法有观察、操作观察、操作、讨论、思考、分析讨论、思考、分析等。等。教教法法学学法法指指导导返回返回（一）、创设情境，引入新课（一）、创设情境，引入新课 首先带领学生回顾闭合电路的欧姆定律提首先带领学生回顾闭合电路的欧姆定律提出问题：现在有一个干电池，要想测出其电动出问题：现在有一个干电池，要想测出其电动势和内电阻，你需要什么仪器，采用什么样的势和内电阻，你需要什么仪器，采用什么样的电路图，原理是什么？电路图，原理是什么？教教学学过过程程返回返回（一）、创设情境，引入新课（一）、创设情境，引

6、入新课学生讨论后，得到的大致答案为：由前面的学生讨论后，得到的大致答案为：由前面的闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律I=E/（r+R）可知）可知E=I（Rr），或），或E=UIr，只需测出几组相应的数值便，只需测出几组相应的数值便可得到，可以采用以下的电路图：可得到，可以采用以下的电路图：这几种方法均可测量，今天我们这节课选择用这几种方法均可测量，今天我们这节课选择用电流表电压表测量的这一种。电流表电压表测量的这一种。教教学学过过程程返回返回1.实验原理：实验原理：闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律E=UIr2.实验器材：实验器材：多媒体、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各多媒体、电流表、电压表、

7、滑动变阻器、开关各1个、干电池个、干电池、导线若干。、导线若干。提出问题：提出问题：我们用到的电路图里面、各需测的是什么？需要用到我们用到的电路图里面、各需测的是什么？需要用到哪些器材？哪些器材？学生回答：学生回答：测路端电压；测路端电压；测干路电流，即过电源的电流。需测量测干路电流，即过电源的电流。需测量的是的是2节干电池，电动势约为节干电池，电动势约为3V，内电阻大约为一点几欧。，内电阻大约为一点几欧。需要用到的器材有：需要用到的器材有：多媒体、电流表、电压表、滑动变阻器、开多媒体、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各关各1个、干电池个、干电池、导线若干。、导线若干。学生可能不能完整的回答出

8、来，教师进行指导总结。学生可能不能完整的回答出来，教师进行指导总结。电流表、电压表及滑动变阻器的规格要根据实验的具体需要来确电流表、电压表及滑动变阻器的规格要根据实验的具体需要来确定。定。教教学学过过程程返回返回（二）、新课教学（二）、新课教学明确各仪器的规格：明确各仪器的规格：电流表电流表00.6A量程，电压表量程，电压表03V量程。量程。滑动变阻器滑动变阻器050。此外，开关一个，导线若干。此外，开关一个，导线若干。3.实验操作步骤实验操作步骤（1）按实验电路把器材连接好，注意选取适当的电流表、电压表的量程；）按实验电路把器材连接好，注意选取适当的电流表、电压表的量程；（2）把滑动变阻器的

9、滑片移到一端，使接入电路部分的电阻最大；）把滑动变阻器的滑片移到一端，使接入电路部分的电阻最大；（3）闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数，记录一组电流表）闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数，记录一组电流表和电压表的示数；和电压表的示数；（4）用同样的方法，测量几组电压、电流的数值并记录下来；）用同样的方法，测量几组电压、电流的数值并记录下来；（5）断开开关，整理好器材；）断开开关，整理好器材；（6）根据测量的数据求解。）根据测量的数据求解。教教学学过过程程返回返回重要注意事项重要注意事项（1）本实验在电键闭合前，变阻器滑片应置于阻值）本实验在电键闭合前，变阻器滑片应置于阻值

10、最大位置处最大位置处（2）使用内阻较大一些的旧电池。在实验中不要将）使用内阻较大一些的旧电池。在实验中不要将电流调得太大，每次读完数后立即断电，以免使电动电流调得太大，每次读完数后立即断电，以免使电动势和内阻发生变化势和内阻发生变化（3）要测出不小于）要测出不小于6组、数据，且变化范围要大组、数据，且变化范围要大一些一些（4）画）画图线时，应使图线通过仅可能多的点，图线时，应使图线通过仅可能多的点，并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去。离直线太远的点可舍去。（5）画）画U-I 图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，图线时，

11、纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当的值开始（但横坐标而是根据测得的数据从某一恰当的值开始（但横坐标必须从必须从0开始开始)但这时图线与横轴的交点不再是短路电但这时图线与横轴的交点不再是短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电动势流，而图线与纵轴的截距仍为电动势E，图线的斜率，图线的斜率的绝对值仍为内阻的绝对值仍为内阻r.教教学学过过程程链接实物图指导链接实物图指导AVS甲R教教学学过过程程4.数据处理：数据处理：原则上，利用两组数据便可得到结果，但这样做误差会比较大，为此，我们原则上，利用两组数据便可得到结果，但这样做误差会比较大，为此，我们可以多测几组求平均，也可以将数据描在图

12、上，利用图线解决问题。可以多测几组求平均，也可以将数据描在图上，利用图线解决问题。教教学学过过程程返回返回I（A）U（V）方法一：公式法方法一：公式法改变改变R R的阻值，从电流表和电压表中读取的阻值，从电流表和电压表中读取两组两组I I、U U的值，代入方程组联立求解，多测量的值，代入方程组联立求解，多测量几次几次I I、U U的值，算出的值，算出E E、r r取平均值取平均值.4 4、数据处理、数据处理教教学学过过程程方法二：图象法方法二：图象法在坐标纸上以轴为横在坐标纸上以轴为横坐标，为纵坐标，用坐标，为纵坐标，用测出几组的，值画测出几组的，值画出图像出图像 所得直线跟纵轴的交点即为电动

13、势所得直线跟纵轴的交点即为电动势E E的值，图线的斜率的绝对值即为内阻的的值，图线的斜率的绝对值即为内阻的值。值。OI/AU/V.E.EIr=短教教学学过过程程教教学学过过程程返回返回提出问题：提出问题：选用电路图时，还可将电流表接在外面，原则上选用电路图时，还可将电流表接在外面，原则上也是可以的，那么我们在做实验时是否两个都可以，还是哪也是可以的，那么我们在做实验时是否两个都可以，还是哪一个更好？为什么？一个更好？为什么？学生回答：两种方式测量都会带来误差。学生回答：两种方式测量都会带来误差。采用图采用图1 电压表电压表 示数准确示数准确 电流表示数偏小电流表示数偏小采用图采用图2 电流表示

14、数准确电流表示数准确 电压表示数偏小电压表示数偏小选用哪种方式，要根据实际测量的需要确定，现在要想测出选用哪种方式，要根据实际测量的需要确定，现在要想测出电源的内阻，如果采用图电源的内阻，如果采用图2方式，最后得到的结果相当于电方式，最后得到的结果相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，所以应采用图来误差就会比较大，所以应采用图1的电路图但仍然存在误的电路图但仍然存在误差。差。5.误差分析误差分析教教学学过过程程返回返回实验中的误差属于系统误差，请同学们进一步讨论，实验中的误差属于系统误差，请同学们进一步

15、讨论，得到的数值是偏大还是偏小？（提示：利用图线及合得到的数值是偏大还是偏小？（提示：利用图线及合理的推理）理的推理）可以请几位同学发言，最后得到结论。可以请几位同学发言，最后得到结论。因为因为 电压表的分流作用电压表的分流作用所以所以 I真真=I测测Iv，Iv=U/RV即即 U,（I真真-I测）测），反映在图线上：反映在图线上：当当 U=0时，时，Iv0,II真真故故 r真真r测测,E真真E测测教教学学过过程程返回返回【典型例题】在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中,所用电流表和电压表的内阻分别为0.1和1k.下面分别为实验原理图及所需的器件图.（1）试在下图中画出连线,将器件按原理图连接成实验电路.教教学学过过程程返回返回（2）一位同学记录的6组数据见表.试根据这些数据在下图中画出U-I图线.根据图象读出电池的电动势E=V，根据图象求出电池内阻r=.板板书书设设计计返回返回一、实验原理：一、实验原理：二、实验步骤：二、实验步骤：三、数据处理：三、数据处理：图像：图像：四、误差分析：四、误差分析：第十节第十节 实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻I（A）U（V）