2019-2020年高中物理 2.6 電源的電動勢和內阻教案 教科版選修3-1.doc

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2019-2020年高中物理 2.6 電源的電動勢和內阻教案 教科版選修3-1 一、教材分析 “實驗：測定電池的電動勢和內阻”是人教版高中物理選修3-1第二章第九節(jié)的內容，它是閉合電路歐姆定律的深化和實際應用，學生通過本節(jié)課的學習，既能鞏固電學問題的分析思路，加深對閉合電路歐姆定律的理解，激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生合作、探究、交流能力，具有很重要的實際意義。。 二、教學目標 一、知識與技能 1、理解閉合電路歐姆定律內容 2、理解測定電源的電動勢和內阻的基本原理，體驗測定電源的電動勢和內阻的探究過程。 3、用解析法和圖象法求解電動勢和內阻。 4、使學生掌握利用儀器測量電池電動勢和內電阻的方法，并通過設計電路和選擇儀器，開闊思路，激發(fā)興趣。 二、過程與方法 1、體驗實驗研究中獲取數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、尋找規(guī)律的科學思維方法。 2、學會利用圖線處理數(shù)據(jù)的方法。 三、情感態(tài)度與價值觀 使學生理解和掌握運用實驗手段處理物理問題的基本程序和技能，具備敢于質疑的習慣、嚴謹求實的態(tài)度和不斷求索的精神，培養(yǎng)學生觀察能力、思維能力和操作能力，提高學生對物理學習的動機和興趣。 三、教學重點難點 重點：利用圖線處理數(shù)據(jù) 難點：如何利用圖線得到結論以及實驗誤差的分析 四、學情分析 1．知識基礎分析： 　?、僬莆樟碎]合電路歐姆定律，會利用該定律列式求解相關問題。 　　②掌握了電流表、電壓表的使用方法。 　　2．學習能力分析： 　?、賹W生的觀察、分析能力不斷提高，能夠初步地、獨立發(fā)現(xiàn)事物內在聯(lián)系和一般規(guī)律的能力。 　?、诰哂谐醪降母爬w納總結能力、邏輯推力能力、綜合分析能力。 五、教學方法 實驗法，講解法 六、課前準備 1．學生的學習準備：預習學案。 2．教師的教學準備：多媒體課件制作，課前預習學案，課內探究學案，課后延伸拓展學案。3．教學環(huán)境的設計和布置：兩人一組，實驗室內教學。 七、課時安排：1課時 八、教學過程 （一）預習檢查、總結疑惑 （二）情景引入、展示目標 回顧上節(jié)所學內容，引入新內容 教師： 上堂課我們學習了閉合電路的歐姆定律，那么此定律文字怎么述？公式怎么寫？ 學生： 閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟整個電路的電阻成反比，這就是閉合電路的歐姆定律。 提出問題：現(xiàn)在有一個干電池，要想測出其電動勢和內電阻，你需要什么儀器，采用什么樣的電路圖，原理是什么？ 學生討論后，得到的大致答案為：由前面的閉合電路歐姆定律I=E/（r+R）可知E=I（R＋r），或E=U＋Ir，只需測出幾組相應的數(shù)值便可得到，可以采用以下的電路圖： 這幾種方法均可測量，今天我們這節(jié)課選擇用測量的這一種。 （三）合作探究、精講點播 1.實驗原理：閉合電路歐姆定律E=U＋Ir 2.實驗器材： 學生回答： 測路端電壓； 測干路電流，即過電源的電流。需測量的是一節(jié)干電池，電動勢約為1.5V，內電阻大約為零點幾歐。 電流表、電壓表及滑動變阻器的規(guī)格要根據(jù)實驗的具體需要來確定，看看我們用到的電路圖里面、各需測的是什么？ 提出問題：選用電路圖時，還可將接在外面，原則上也是可以的，那么我們在做實驗時是否兩個都可以，還是哪一個更好？為什么？ 學生回答：兩種方式測量都會帶來誤差。 采用圖1 示數(shù)準確 示數(shù)偏小 采用圖2 示數(shù)準確 示數(shù)偏小 選用哪種方式，要根據(jù)實際測量的需要確定，現(xiàn)在要想測出電源的內阻，如果采用圖2方式，最后得到的結果相當于電源內阻與電流表內阻的總和，而兩者相差又不太多，這樣一來誤差就會比較大，所以應采用圖1的電路圖。明確各儀器的規(guī)格： 電流表0～0.6A量程，電壓表0～3V量程。 滑動變阻器0～50Ω。 此外，開關一個，導線若干。 3.數(shù)據(jù)處理： 原則上，利用兩組數(shù)據(jù)便可得到結果，但這樣做誤差會比較大，為此，我們可以多測幾組求平均，也可以將數(shù)據(jù)描在圖上，利用圖線解決問題。 明確： ①圖線的縱坐標是路端電壓，它反映的是：當電流I增大時，路端電壓U將隨之減小，U與I成線性關系，U=E—Ir。也就是說它所反映的是電源的性質，所以也叫電源的外特性曲線。 ②電阻的伏安特性曲線中，U與I成正比，前提是R保持一定，而這里的U－I圖線中，E、r不變，外電阻R改變，正是R的變化，才有I和U的變化。 實驗中至少得到5組數(shù)據(jù)，畫在圖上擬合出一條直線。要求：使多數(shù)點落在直線上，并且分布在直線兩側的數(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。 討論：將圖線延長，與橫縱軸的交點各代表什么情況？ 歸納：將圖線兩側延長，分別交軸與A、B點。 A點意味著開路情況，它的縱軸截距就是電源電動勢E。 說明： ①A、B兩點均是無法用實驗實際測到的，是利用得到的圖線向兩側合理外推得到的。 ②由于r一般很小，得到的圖線斜率的絕對值就較小。為了使測量結果準確，可以將縱軸的坐標不從零開始，計算r時選取直線上相距較遠的兩點求得。 4.誤差分析： 實驗中的誤差屬于系統(tǒng)誤差，請同學們進一步討論，得到的數(shù)值是偏大還是偏?。浚ㄌ崾荆豪脠D線及合理的推理） 可以請幾位同學發(fā)言，最后得到結論。 因為 電壓表的分流作用 所以 I真=I測＋Iv 即 （I真—I測）↑， 反映在圖線上： 當 U=0時，Iv→0 I→I真 故 r真＞r測 E真＞E測 5.布置作業(yè)： 認真看書，寫好實驗報告。 （四）反思總結，當堂檢測。 教師組織學生反思總結本節(jié)課的主要內容，并進行當堂檢測。 設計意圖：引導學生構建知識網(wǎng)絡并對所學內容進行簡單的反饋糾正。（課堂實錄） （五）發(fā)導學案、布置預習。 九、板書設計 一、實驗原理： 二、實驗步驟： 三、數(shù)據(jù)處理： 計算： 圖像： 四、誤差分析： 十、教學反思：本節(jié)課重在數(shù)據(jù)處理、誤差分析。