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據、分析數據、尋找規(guī)律的科學思維方法。 2、學會利用圖線處理數據的方法。 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:利用圖線處理數據 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 示數準確 示數偏小 采用圖2 示數準確 示數偏小 選用哪種方式,要根據實際測量的需要確定,現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.數據處理: 原則上,利用兩組數據便可得到結果,但這樣做誤差會比較大,為此,我們可以多測幾組求平均,也可以將數據描在圖上,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組數據,畫在圖上擬合出一條直線。要求:使多數點落在直線上,并且分布在直線兩側的數據點的個數要大致相等,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、數據處理: 計算: 圖像: 四、誤差分析: 十、教學反思:本節(jié)課重在數據處理、誤差分析。- 配套講稿:
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