《測定電源電動勢和內(nèi)阻》的教學(xué)設(shè)計(共6頁)

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 《測定電源電動勢和內(nèi)阻》的教學(xué)設(shè)計 設(shè)計人：邢濤（高二物理） 一、教材內(nèi)容分析 本節(jié)課時高中物理選修3-1的第四章第三節(jié)，這節(jié)課內(nèi)容是測量電源的電動勢與內(nèi)阻，是閉合電路歐姆定律的一次實際應(yīng)用。電源的特性主要是由電動勢與內(nèi)阻來描述，因此測量電動勢和內(nèi)阻對于合理使用電源具有重要的意義。本節(jié)課主要介紹了用伏安法測量電源的電動勢和內(nèi)阻的電路及一種新的處理實驗數(shù)據(jù)的方法——圖像法。矚慫潤厲釤瘞睞櫪廡賴賃軔。 二、設(shè)計理念與設(shè)計思路 本節(jié)教學(xué)中，主要是讓學(xué)生應(yīng)用已學(xué)的閉合電路歐姆定律的相關(guān)知識，測量電源電動勢和內(nèi)阻，在教學(xué)中鼓勵學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，探

2、究清楚應(yīng)該怎么做，為什么要這么做？本節(jié)內(nèi)容涉及到動手實驗及用圖像處理數(shù)據(jù)，通過學(xué)生自己的探索，不但可以讓其把學(xué)過的知識應(yīng)用于實際，還可以激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣。聞創(chuàng)溝燴鐺險愛氌譴凈禍測。 隨著目的的明確，設(shè)計測量方案，要求學(xué)生在探究過程中如實收集實驗數(shù)據(jù)，然后根據(jù)數(shù)據(jù)的收集，分析處理數(shù)據(jù)的方法，鼓勵同學(xué)一起討論合理的方法，引導(dǎo)其對所得到的結(jié)果進行分析、總結(jié)。殘騖樓諍錈瀨濟溆塹籟婭騍。 三、學(xué)情分析 知識基礎(chǔ)：學(xué)生通過對前幾節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，知道電源的電動勢和內(nèi)阻，也知道閉合電路的歐姆定律的基本內(nèi)容。 能力基礎(chǔ)：學(xué)生具備基本的實驗操作技能，會根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點作圖。 情感基礎(chǔ)：大部分學(xué)生樂于觀

3、察、善于思考，對新鮮的事物保持有濃厚的探究興趣。 四、重、難點的分析 教學(xué)重點：電源電動勢和內(nèi)阻的測量原理，實驗數(shù)據(jù)的處理。 教學(xué)難點：實驗數(shù)據(jù)處理與分析，實驗誤差來源及其分析。 五、教學(xué)準(zhǔn)備 電流表，電壓表，滑動變阻器，開關(guān)，一節(jié)電池，電池盒，導(dǎo)線若干。 六、教學(xué)流程設(shè)計 開始 激趣 教學(xué)引入 討論：實驗原理討論與選擇 明確研究課題 原理討論 探究課題 根據(jù)原理設(shè)計實驗方案 選擇適當(dāng)?shù)膬x器 方案設(shè)計 儀器選擇 教師輔導(dǎo)， 生——生交流 師——生交流 實驗探究 收集數(shù)據(jù) 代數(shù)法與作圖法 數(shù)據(jù)處理 方

4、式方法 學(xué)生表達測量結(jié)果 結(jié)論表達 師生共同總結(jié) 課堂總結(jié) 實驗誤差（系統(tǒng)誤差） 誤差分析 七、教學(xué)過程設(shè)計 教學(xué)過程 教學(xué)活動內(nèi)容 學(xué)生活動 達到效果 復(fù) 習(xí) 鋪 墊 【知識回顧】 電源的特性有哪些？ 閉合電路的歐姆定律的基本內(nèi)容是什么？表達式如何？（基本內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比。） 學(xué)生回答 （電動勢、內(nèi)阻） 學(xué)生回答 表達式：I=E/(R+r) 回顧已學(xué)知識，引導(dǎo)學(xué)生思考如何測量電源的電動勢和內(nèi)阻 新 課 引 入

5、 【問題思考】現(xiàn)在有一個干電池，要想測出其電動勢和內(nèi)電阻，應(yīng)該采用怎樣的原理和方法？測量電路時怎樣的？ 【實驗原理】閉合電路的歐姆定律： 變式： 【實驗電路】 【實驗器材】電流表，電壓表，滑動變阻器，開關(guān)，導(dǎo)線，干電池； 學(xué)生思考實驗原理： 根據(jù)實驗原理，分組討論實驗電路，畫出實驗電路，確定實驗儀器 讓學(xué)生去思考選擇實驗原理及實驗電路 通過變式了解各種實驗方法 使學(xué)生熟悉實驗電路圖，為實物連接做準(zhǔn)備 實 物 連 接 【實物連接】 做實物連接，聯(lián)系連接技能 知道實物連接

6、的要點與注意事項。 實 驗 步 驟 【實驗步驟】 恰當(dāng)選擇實驗器材，根據(jù)電路圖正確連接實驗電路；（開始開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)，滑動變阻器阻值調(diào)到最大的一端.） 閉合開關(guān)，接通電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置，讀出電流I、電壓U的值，重復(fù) 5～6 次，列表記錄； 斷開開關(guān)，拆除電路，整理器材； 整理好器材，利用公式法或U-I圖象法處理記錄的數(shù)據(jù)，求出電源的E和r 思考實驗步驟，按步驟進行實驗操作 使學(xué)生知道做電學(xué)實驗的基本步驟，培養(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度與精益求精的追求精神。 實驗記錄 數(shù)據(jù)記錄表 組別 1 2 3 4 5 電流I（A）

7、 電壓U（V） 【數(shù)據(jù)記錄】 收集數(shù)據(jù)，以備后用 讓學(xué)生學(xué)會實驗數(shù)據(jù)的收集、記錄。 數(shù) 據(jù) 處 理 【數(shù)據(jù)處理方法一】公式法+平均值法， 推到講解公式法 公式法：E=U1+I1r，E=U2+I2r 為減小實驗誤差，求出幾組E和r的值，算出他們的平均值， 【數(shù)據(jù)處理方法二】 圖像法講解：圖像法：本實驗為了減小實驗誤差，一般用圖像法處理實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)繪出U-I圖像。所得圖線延長線與U軸的交點即為電動勢E，與I軸的交點即為短路電流I短圖

8、線斜率的絕對值即為電源的內(nèi)阻r，即 （繪圖要求：使多數(shù)點落在直線上，并且分布在直線兩側(cè)的數(shù)據(jù)點的個數(shù)要大致相等，這樣，可使偶然誤差得到部分抵消，從而提高精確度。） U/V I/A 數(shù)據(jù)處理 理解原理，處理相應(yīng)數(shù)據(jù) 理解圖像法中特殊點的含義 1、短路時的U為電動勢E 2、短路電流為Im 3、內(nèi)電阻 讓學(xué)生知道實驗數(shù)據(jù)如何處理，那種處理方式更好。 知道那種哪種方法誤差較小，會用多種方法處理實驗數(shù)據(jù) 使學(xué)生知道圖像特殊點的物理意義 注 意 事 項 【注意事項】 采用內(nèi)接法； 量程選擇適當(dāng)，偏角盡量大

9、些； 多測幾組數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)變化范圍要大些； 做U-I圖像時，讓盡可能多的點落在直線上，沒在直線上的點盡量在直線兩側(cè)均勻分布。 強調(diào)實驗中的注意事項。 誤 差 分 析 測量 U/V I/A 真實 實驗中由于電壓表的分流作用，使得測量的電流與真實的電流大小不同而造成的誤差屬于系統(tǒng)誤差，請同學(xué)們進一步討論，這個E、r測量得到的 數(shù)值是偏大還是偏??？（提示：利用圖線及合理的推理） 可以請幾位同學(xué)發(fā)言，最后得到結(jié)論。 因為，電壓表的分流作用 所以I真=I測＋IV，某個電壓值時電流要比測量值大一點。 當(dāng)U=0時，IV→0? I→I真 故r真＞r測

10、? E真＞E 比較兩組數(shù)據(jù)的差異，分析結(jié)果誤差產(chǎn)生的原因 通過分析誤差產(chǎn)生原因的分析，加強對實際電路的理解。 同時，也讓學(xué)生認識到減小誤差的方法 教學(xué)設(shè)計的反思 這節(jié)課的設(shè)計意圖要讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)下掌握測量電源電動勢和內(nèi)阻的原理和方法，教師的引導(dǎo)只是為了讓學(xué)生更加高效的學(xué)習(xí)，把重點放在原理、電路的獲得，以及探究過程的實際操作，再到后面的數(shù)據(jù)處理，特別是利用圖象法處理數(shù)據(jù)，課堂內(nèi)容的設(shè)計環(huán)環(huán)相扣，注重培養(yǎng)學(xué)生的實驗探究能力。不足之處在于課堂的容量偏大，對于不同的學(xué)生情況可能還應(yīng)根據(jù)最后要達到的目標(biāo)做一些調(diào)整，有些環(huán)節(jié)，如歐姆定律的三種形式和相應(yīng)的電路圖可以改成教師引導(dǎo)，重點放在電表連接方式的討論上來，這也是為后面的誤差分析做好鋪墊。另，因數(shù)據(jù)處理方法移到實驗探究前做些必要的補充，這樣時間上的安排也是合理的。 總體說來，一節(jié)課要有所偏重，想把每個方面都做好很難，教師只有根據(jù)自己學(xué)生的情況做一些必要的調(diào)整才是最合理的。 專心---專注---專業(yè)