一、教学目标: 知识与技能目标
(1)、了解并掌握测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法。 (2)、学习用图象法处理实验数据。 过程与方法目标
通过学生的自主实验培养学生动手能力、分析问题解决实际问题能力,收集处理信息能力,读图分析能力。 情感态度与价值观目标
(1)、通过学生自主实验,体会科学探索的艰辛,养成实事求是科学态度。形成将科学服务于人类的意识,内化为振兴中华的使命感与责任感。
(2)、通过数形结合处理实验数据的体验,领略到自然科学中的美妙与和谐,产生对自然科学的亲近、热爱、和谐相处的情感。 教学重点、难点:
重点:了解并掌握测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法。 难点:(1). 利用图像处理数据,得到正确结论。
(2). 实验误差的主要原因。
二、教学用具
每桌准备一个电池组、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干. 变阻箱或定值电阻一个。
三、主要教学过程
(一)情境导入
用时间久了的电池接灯泡会变暗,是什么原因?电动势没有变化,内阻发生了变化。本节课我们用实验的方法来测量电源的电动势和内电阻。
(二)实验过程
一 、实验目的:测量电源的电动势和内电阻
二、实验器材
设问:选用什么电源?电流表、电压表各选用什么量程? 开关一个,导线若干。滑动变阻器0~50Ω 。
电流表量程 0~0.6A ,电压表量程 0~3V 。 旧电池一个。(为什么是旧电池?) 内阻大容易测量。
教师点拨:选用电表的原则:安全性,准确性。 三、实验原理 1. 画出电路图:
2、分析实验误差产生的主要原因。 电压表分流
3、讨论电流表接干路误差更大的原因。电源内阻较小,电流表分压作用不能忽略。
确定实验原理图。
由闭合电路欧姆定律建立方程组
E=U1+I1r (1) E=U2+I2r (2) 解(1)、(2)式便可求出电源的电动势E和内阻r
四、实验步骤:
小组讨论制定周密的实验步骤
(1)确定电流表、电压表的量程,按照电路原理图把器材连接好。 (2)把滑动变阻器滑片移到电阻最大的一端。
(3)闭合电键,调节变阻器,使电流表有明显示数,记录一组电压表和电流表的读数,用同样方法测量并记录几组I、U值。 (4)断开电键,整理好器材。 (5)数据记录。 2 3 4 5 6 实验序号 1 I/A U/V 注意:电路连接方法: 电流表用0~0.6 A量程,电压表用0~3 V量程,接线柱 。 习惯养成:(1)把滑动变阻器的滑片移到一端,使其阻值最大
(2)断开开关,整理好器材.
实验过程中不断发现学生问题,并一起解决问题。 发现问题1:电表没有示数
解决问题:检查电路连接思考总结: 电路连接:先干路后支路 电表连接:正进负出
发现问题2:电压表有示数,但保持不变 解决问题:检查电路连接思考总结: 开关连接:控制干路
发现问题3:电表指针摆角小 解决问题:检查电表量程
思考总结:电表量程选择:电流表0.6A电压表3V 发现问题4:电压表示数变化不明显
分析问题:由E=U+IrΔU=ΔU内=ΔIr内阻很小,电压表变化很小 解决问题:增大内阻、改进电路
五、数据处理
(1)平均值法:由E=U1+I1r,E=U2+I2r可解得 I1U2-I2U1U2-U1E=,r=.
I1-I2I1-I2
可以利用U、I的值多求几组E、r的值,算出它们的平均值. (2)U-I图像法
①根据多次测出的U、I值,作U-I图像; ②将图线两侧延长,纵轴截距点的数值是 ; ③横轴截距点(路端电压U=0)的数值是 ; ④图线斜率的绝对值即
思考总结:用图像解决问题形象直观,减小误差 数形结合思想 发现问题5:U-I图线过于集中
分析问题:由E=U+IrΔU=ΔU内=ΔIr内阻很小,电压表变化很小
解决问题:U轴坐标不从零开始
问题探究.:纵轴起点不从零开始,图线与横轴交点还是短路电流吗?如何求解短路电流?
(四)、板书设计:
测量电源电动势和内阻
实验原理:E=U+Ir 数据处理:U = -rI+ E
(五)、课下延伸
能否通过测量其他物理量得到电源电动势和内阻?如果可以,请设计你的方案。 (包括实验原理、电路图、仪器、实验步骤)
R A R
V V
…… K
学情分析
本课内容为实验课,学生活积极性高。在课堂过程中通过学生自主实验,体会科学探索的艰辛,养成实事求是科学态度。形成将科学服务于人类的意识,内化为振兴中华的使命感与责任感。通过数形结合处理实验数据的体验,领略到自然科学中的美妙与和谐,产生对自然科学的亲近、热爱、和谐相处的情感。
本堂课的内容,相对于学生来说,基础较好,学生很利于理解和掌握,课堂上表现得很活跃。简单的问题能够快速的得出结论,有一定难度的问题,经过老师的引导,不难得出结论。 通过学生的自主实验培养学生动手能力、分析问题解决实际问题能力,收集处理信息能力,读图分析能力。
效果分析:
通过学生的自主实验培养学生动手能力、分析问题解决实际问题能力,收集处理信息能力,读图分析能力。
通过学生自主实验,体会科学探索的艰辛,养成实事求是科学态度。形成将科学服务于人类的意识,内化为振兴中华的使命感与责任感。
通过数形结合处理实验数据的体验,领略到自然科学中的美妙与和谐,产生对自然科学的亲近、热爱、和谐相处的情感。
课材分析:
1、教材所处的地位和作用:
本节课是学生在学习了“测量金属丝电阻率”、“描绘小灯泡伏安特性曲线 ”“多用表的原理与使用”三个高中基本物理实验和闭合电路欧姆定律等电路知识的基础上引入的一节实验课。是对前面所学知识的综合应用。
物理学作为一门以实验为基础的学科,新课程标准明确指出:“中学物理教学要注意培养学生的实验探究能力。因此,本节课对于促进学生科学品质和世界观的形成,激发学生学习物理的兴趣有重要作用。 2、教学重点,难点:
重点:了解并掌握测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法。 确定依据:
(1).《课程标准》要求学生了解并掌握测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法。
(2)成功的小组实验能使学生获得丰富正确的感性认识,可以培养正确的科学态度以及创新精神与实践能力。
难点:(1). 利用图像处理数据,得到正确结论。
(2). 实验误差的主要原因。 确定依据:
(1). 对于数据的处理,学生较熟悉的是计算法,利用图像处理数据的方法学生还不熟悉,另外,学生运用数学方法解决物理问题的能力还有待提高。 (2). 实验误差分析对学生能力要求较高。 评测练习:
例1:在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中. (1)备有如下器材
A.干电池1节 C.滑动变阻器(0~1 kΩ) E.电流表(0~0.6 A) G.开关、导线若干
其中滑动变阻器应选________,电流表应选__________.(只填器材前的序号) (2)为了最大限度的减小实验误差,请在虚线框中画出该实验最合理的电路图.
(3)某同学根据实验数据画出的U-I图像如图所示,由图像可得电池的电动势为____________ V,内电阻为____________Ω.
针对训练:用电流表和电压表测定电池的电动势E和内阻r,所用电路如图5(a)所示,一位同学测得的六组数据如下表所示.六组数据如下表所示.
组别 电流I/A 电压U/V 1 0.12 1.37 2 0.20 1.32 3 0.31 1.24 4 0.32 1.18 5 0.50 1.10 6 0.57 1.05 B.滑动变阻器(0~20 Ω) D.电压表(0~3 V) F.电流表(0~3 A)
(1)试根据这些数据在图(b)中作出U-I图线.
(2)根据图线求出电池的电动势E=________ V,电池的内阻r=________ Ω.
教学反思:
本节教学重点、难点:
重点:了解并掌握测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法。 难点:(1). 利用图像处理数据,得到正确结论。
(2). 实验误差的主要原因。
本节课能把握重点,突破难点,学生在课堂中收获到实验的方法并得出满意的数据。
在课堂过程中,本堂课的内容,相对于学生来说,基础较好,学生很利于理解和掌握,课堂上表现得很活跃。简单的问题能够快速的得出结论,有一定难度的问题,经过老师的引导,很不难得出结论。
课后通过反思,我觉得不论是哪一堂课,教师在课前的设计过程中,都应该尽可能的设想出不同的方案,将学生可能出现的状况考虑周全,这样才能提高教学效率,是使教学效果达到最佳。 课标分析:
依据《课程标准》要求、本节教材特点以及学生现有的认知水平,确定: 知识与技能目标
(1)、了解并掌握测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法。 (2)、学习用图象法处理实验数据。 过程与方法目标
通过学生的自主实验培养学生动手能力、分析问题解决实际问题能力,收集处理信息能力,读图分析能力。
情感态度与价值观目标 (1)、通过学生自主实验,体会科学探索的艰辛,产生克服困难的信心和决心,养成实事求是科学态度。形成将科学服务于人类的意识,内化为振兴中华的使命感与责任感。
(2)、通过数形结合处理实验数据的体验,领略到自然科学中的美妙与和谐,产生对自然科学的亲近、热爱、和谐相处的情感。提高学生对物理学习的动机和兴趣。
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