【教案】实验：测量电源电动势和内阻+教学设计-高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.docx

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1、实验：电池电动势和内阻的测量教学设计一、 教材分析：电源电动势和内阻的测量是普通高中物理课程标准（2017年版）必修课程必修3模块中“电路及其应用”主题下的内容。课标对其要求学生会测量电源电动势和内阻。这部分内容作为欧姆定律的应用，学生需要根据闭合电路欧姆定律对测量电源电动势的实验方案进行设计，进而深化学生对于闭合电路欧姆定律的理解，这部分再次渗透能量观，同时通过多种方案的半开放性思考培养学生的科学思维。并且能够通过实际操作测量出电源电动势和内阻。再次学习电路连接、电路中相关数据的实际操作技能和规范，通过数据的处理进一步熟悉利用图像法处理数据，从而培养学生的科学探究能力的科学态度。二、学情分析

2、：进行实验前学生已经通过水果电池对闭合电路欧姆定律有一定的了解，了解电源内部的工作原理，而且在测量电阻率的实验中对电路的连接，数据的采集有了了解，也具备了一定的科学推理、科学探究的能力。但是对于上节课中水果电池不能使电路发光以及三节干电池串联小灯泡反而更暗等问题并未进行详细的解答。因此教师需要依据上节课创设的相关情境深化对电源电动势和内阻的理解。同时通过半开放的问题引导学生进行探究，深化能量观念，培养其科学思维科学探究能力和科学态度与责任。三、教学难点：利用U-I图像测量电源电动势和内阻四、教学重点：电源电动势和内阻的常用测量方法、利用U-I图像测量电源电动势和内阻。五、教学目标：1. 通过观

3、察演示实验和解释实验现象，分析解决实际问题。知道电源电动势和内阻势标志电源的重要参数。2. 经历实验设计过程，理解测定电源电动势和内阻的实验原理3. 理解实验原理基础上，能够通过科学推理寻找多种测量电源电动势的方法。4. 经历实验过程，能够完成测量电源电动势和内阻的规范实验操作。体会科学的严谨实事求是的态度。5. 能够比较几种不同处理数据的方法的优劣，并且学会利用U-I图像处理数据得到电源电动势和内阻，进一步体会利用图像处理数据的方法。六、教学过程：环节情境问题教师活动学生活动设计意图学生发展新课引入观察不同类型电池能否小灯泡发光现象，引入探究问题。新电池能够让小灯泡发光、串联的水果电池电动势

4、已经和干电池不相上下仍然不能让小灯发光这种现象的原因？1. 教师通过演示实验引发学生思考，电动势相差不大的两节电池的两种电池为什么不能让小灯发光。2. 首先引领学生回顾电源的模型，进而引出电源电动势和内阻是电源两个重要参量，同时提出问题：如何测量电池两端的电动势和内阻。1. 观察实验现象，回顾上节课学习的内容，分析出来水果电池的电阻过大.使得电路中电流过小。2.明白电池中所需要的两个重要概念电源电动势。创设物理情境，并将上节课学习到的物理知识与生活实际相联系，激发学生的学习兴趣。经历从真实的物理情境中观察现象、分析现象的 过程。科学探究实验原理探寻测量电源电动势和内阻的实验原理。1. 教师进行

5、提问：能否直接利用我们的电压表接在电源两端得到电源的电动势？能否电流表直接接在电源两端得到电源的短路电流，进而根据闭合电路欧姆定律得到内阻r.?2. 教师组织学生回顾上节课学习闭合电路的欧姆定律，引出问题：如何根据闭合电路欧姆定律设计实验方案？1. 根据上节课所学，学生将回答：将电压直接结在新旧电池两端可以近似测量干电池的电动势。但是不能直接用导线直接接入电池两端测量短路电流，同时这个测量值不精确。2. 学生回顾上节课学习的内容。回顾欧姆定律提出一种方案，同时鉴别这种方式不可行，进而引出用图像法，同时帮助学生回顾闭合电路欧姆定律。首先通过电源模型的回顾强化学生的模型建构的能力，接着在对方案设计

6、过程中发散学生的思维，、科学推理，质疑创新等。同时经过小组合作的科学探究过程提高学学生方案设计、科学态度以及团结协作的能力。利用科学探究收集证据方案设计1. 小组讨论利用闭合电路欧姆定律将有几种方案进行电源电动势的测量。其中引导学生将进行公式推理U=E-Ir让学生联想到通过测多组路端电压值和电流值得到U-I法通过设问没有电压表，引导学生将U=E-Ir进行变形思考安阻法通过设问引导学生讨论如果没有电流表，引导学生将U=E-Ir进行变形设计伏阻法测量方法。2. 展示相关实验器材、组织学生小组讨论器材选择，设计实验电路图。连接教师给出的实物图，讨论连接电路的注意事项：滑动变阻器应当处于阻值最大处，开

7、关在连接电路应处于断开状态。3. 组织讨论收集的数据，设计表格记录收集的数据的，比较三种数据处理方法仅测两对U、I带入求解测量多对U、I数值，分为几组进行求解，再求平均值利用数据作图寻找横纵截距的利弊。最终引出利用图像法测量。1. 跟随老师的引导利用闭合电路欧姆定律找到需要测量的物理量，根据测量的物理量进行器材选择、设计实验方案和电路图。2. 通过小组讨论再次帮助学生强化电学实验连接电路的注意事项。3. 通过讨论了解在物理中利用图像法处理数据的思想。直接利用闭合电路欧姆定律进行设计学生容易想到伏安法，但是此时学生仍不具备完备的科学探究能力，通过教师搭建支架，小组讨论进行科学探究过程。通过强调连

8、接电路的数以事项帮助学生理解科学实验的严谨性、科学性。培养学生通过上节课的图像回顾、闭合电路欧姆定律的推理过程、处理数据三种方法的比较 得到测量电源电动势和内阻的方法，同时加深学生利用U-I图像处理数据的理解，感受实验过程的数据处理的严谨。 实验操作、数据处理、交流组织学生根据设计好的电路图连接仪器，闭合开关。并进行测量，数据收集。最后小组派代表对数据进行分析。小组成员合作进行实验操作，记录数据，讨论分析数据，最后小组代表介绍数据分析结果。通过亲身动手操作，加深对实验步骤，实验操作的理解。拓展测量水果电池的电源电动势和内阻水果电池是否内阻过大？教师辅助完成实验较快的小组再次利用伏安法进行大概测

9、量水果电池的电动势和内阻。小组成员合作进行实验操作，记录数据，讨论分析数据，最后小组代表介绍数据分析结果。再次经历探究过程，培养学生迁移能力，同时帮助学生理解内阻的概念。问题解决解决课前问题能否利用所学知识更加科学解释改造后的水果电池仍不能使小灯泡发光？教师提问：能否利用所学知识更加科学解释改造后的水果电池仍不能使小灯泡发光？学生经过思考，得到水果电池内阻过大，使得电路中的电流过下，导致小灯泡两端电压过低。实验结论解释实际问题，让学生体会生活出处处有物理。归纳总结小结随机抽查小组成员进行本节课实验原理、实验器材选择、实验步骤、数据处理等相关问题被抽查的小组成员进行解释，回答，小组其他成员进行补充。七、板书设计学科网（北京）股份有限公司