高中物理10 实验测定电池的电动势和内阻教学设计学情分析教材分析课后反思Word文档格式.docx
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E=U+Ir(U=E-Ir)
书上已经明确给出,学生只要掌握原理即可
实验方案
电表连接方式选择:
实验电路图
〔讲述〕
原理实验电路图,重点是电表的连接方式
〔思考与拓展〕
电路图为什么不用下图?
掌握实验原理及电路图
数据处理方案
1、数据处理方法
〔提问〕
如何处理数据得出结论?
结论:
1、代数法,多次实验取平均值
2、图像法,作U-I曲线,利用图像信息求得。
关键掌握利用图线的信息得到E、r,如:
斜率、两坐标轴的截距等〔含图像的获得〕
2、对实验图像的认识
1、由实验数据如何得到图线?
2、曲线的斜率、U轴截距、I轴截距各表示什么?
总结图像的利用可能有几种情况!
〔学生回答〕
1、描点、作直线,让直线尽量通过更多的点,不在线上的两边分布大致均匀。
2、斜率表示-r,U轴截距表示电源电动势
I轴截距表示短路电流
增强运用图像处理数据的能力,培养看图的能力以及分析问题、解决问题的能力
探究实验
动手实验,收集数据
教师实时调控,针对学生出现的问题及时调整。
根据方案进行实验,并如实纪录数据
真正动手实践,尊重实验现实
实验结论表达
通过实验得到结论
〔引导〕
让学生自己表达实验得到的结果
〔学生发言〕
表达自己的实验结果,教师组织对同学得到的结果进行点评,强调学生得到图线的规范。
学生能较好掌握图像这个处理工具,提升分析能力。
课堂总结
数据处理方法
对比代数法和图像法处理数据的优缺点,作图法处理的要点和注意事项。
学情分析
学生已经掌握了闭合电路欧姆定律,并且已经有从电路的内、外电阻来分析电路的意识,但是由于对电学实验接触比较少,对于电路的分析能力仍需进一步的加强,这也是本实验探究的一个重要任务。
另外,对于数据的处理,学生较熟悉的是计算法〔亦称代数法〕,利用图像处理数据的能力的培养是本次实验探究的另一个重要任务。
但是学生们原本并没有接触过很多实验,图像法也很少接触,所以让学生自己动动手,避免纸上谈兵至关重要!
效果分析
1学生通过复习梳理能够说出测电源电动势和内阻的实验原理
2学生通过自主学习、查阅资料能够列出实验器材和实验步骤
3学生通过独立思考和合作探究能够说出三种以上的测量方法
4学生通过本节课能用代数法和图像法(绘图)处理数据
5学生通过学习体验能够将U=E-Ir和U-I图像结合起来分析实验误差
教材分析
本节课是高中物理选修3—1的第四章第三节,这节课内容是“测量电源的电动势与内阻”,是一节非常重要的高考重点实验之一。
电源的特性主要由电动势与内阻来描述,因此测量电动势和内阻对于合理使用电源具有重要的意义。
本节课主要介绍了用一种新的处理实验数据的方法——用图像法处理实验数据。
2.9实验:
测定电池的电动势和内阻预习案
【知识回顾】:
1.闭合电路欧姆定律表达式
变形式
2.电流表内外接法指
对测量值的影响
【自主学习】:
1.伏安法电路图
思考:
需要测量的数据
实验原理
处理数据的方法
(1)
(2)
2.其他测量方法:
试一试:
画出电路图
需要测量的数据需要测量的数据
如何求结果如何求结果
查一查:
新旧电池有何不同?
【小试身手】:
在测定电源的电动势和内阻的实验中,待测电池、开关和导线配合下列哪组仪器,可以达到测定目的()
A.一只电流表和一个滑动变阻器
B.一只电流表和一只电压表
C.一只电流表和一个电阻箱
D.一只电压表和一个电阻箱
实验:
伏安法测电源的电动势和内阻导学案
【预习提问】:
我们这节课的实验原理是什么?
课本上给我们提供了几种实验电路?
这些电路有没有什么误差?
产生误差的原因分别是什么?
这节课,我们主要用伏安法(电流表内接)来测量干电池的电动势和内阻。
【实验目的】:
(1)知识与技能:
会用伏安法测电源的电动势和内阻。
(2)过程与方法:
熟练的连接线路,学会利用图线处理数据的方法。
(3)情感、态度与价值观:
养成规范操作实验的习惯,并能科学、合理地处理数据。
培养学生合作探究的团队意识。
渗透实验安全教育。
【实验器材】:
1号电池(待测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线,坐标纸。
【实验原理】:
如图所示:
处理方法(a)计算法:
测出两组_______值,就能算出电动势和内阻。
原理公式:
_____________
(b)图像法:
测出六组实验数据,并在坐标纸上画出U-I曲线.(重点)
【实验步骤】:
请按正确顺序排序
(a)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。
(b)断开电键,整理好器材。
(c)确定电流表、电压表的量程,按照电路原理图把器材连接好。
(d)将滑动变阻器打到最大值。
(e)数据处理:
在坐标纸上作U-I图,求出E、r
【合作探究】:
小组讨论,分析整理我们应该注意的事项,并记录:
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
【实验过程】进行实验,记录数据,建立坐标,描点画图。
(约20分钟)
小组讨论发言,由老师归纳总结。
1.你得到的图线是直线还是曲线?
你的六组数据是相差大一点好还是小一点好?
为什么?
答:
2.将图线向上延长,与纵坐标会有一个交点,此交点的具体含义是什么?
代表什么物理量?
3.将图线向下延长,与横坐标会有一个交点,此交点的具体含义是什么?
4.此图线的斜率代表什么物理量?
5.画图时一定要以零当坐标原点么?
【精讲点拨】如图所示是根据某次实验记录的数据画出的U—I图线,关于此图线,下列的说法中正确的是:
()
A、纵轴的截距表示电源的电动势,即E=3.0V
B、横轴的截距表示电源的短路电流,即I短=0.6A
C、电源的内阻r=5Ω
D、电源的内阻r=1.0Ω
【当堂练习】
1、在《测定电源电动势和内阻》的实验中,进行数据处理时的作图,正确做法是()
A、横坐标I的起点一定要是零B、纵坐标U的起点一定要是零
C、使表示实验数据的点尽可能地集中在一边
D、使表示实验数据的点尽可能地布满整个图纸
2、用电压表、电流表测定a、b两节干电池的电动势Ea、Eb和内电阻ra、rb时,画出的图线如图所示,则由此图线可知()
A、Ea>Eb、ra>rbB、Ea>Eb、ra<rb
C、Ea<Eb、ra>rbD、Ea<Eb、ra<rb
【课后作业】:
必做题:
完成课后拓展案部分。
选做题:
导学练“基础训练”部分。
附页:
实验数据处理
1
2
3
4
5
6
U/V
I/A
U-I图线:
根据所绘图线,你所测量的电池电动势E=,内阻r=。
课后拓展案
1、在测量电池的电动势和内阻的实验中,电源的电动势约为6V,内阻约为0.5Ω,电流表的内阻为0.5Ω,电压表的内阻为6kΩ。
为了减小实验的误差,应当采用的电路是如图所示中的:
2、下面给出的用伏安法测电池的电动势和内阻的数据处理方法中,既能减小偶然误差,又直观简便的方法是:
()
A、测出两组I和U数据,代入
方程组,求出E和r
B、测出多组I和U数据,代入方程求出几组E和r,最后求出平均值
C、测出多组I和U数据,画U—I图线,根据图线求出E和r
D、测出多组I和U数据,分别求出I和U的平均值,然后代入公式求出E和r
3、在测电源电动势和内阻的实验中,用电源、电阻箱、电压表连成如实验图10-13所示电路.一位同学记录的6组数据见下表:
R/Ω
2.0
3.0
6.0
10
15
20
1.30
1.36
1.41
1.48
1.49
1.50
试根据这些数据在坐标纸上选择适当的坐标轴,并在实验图10-14的方格纸上画出图线,根据图线读出电源的电动势E=___V,求得电源的内阻r=___Ω。
课后反思
本班是高二学生,因为生源所限,大部分学生基础偏弱,尤其是实验能力动手能力。
基本上对欧姆定律的内容能够记住,会用其做一些中等或简单的题目;
但学生学习不够积极主动,课后作业完成得不太理想;
基础电学知识比较差。
介于这种情况,设计了这节实验室里的讲课,把学案跟实验完美的结合,既能面对考点,又锻炼了动手能力,加深了印象,所以课后反响很棒。