實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻

1、實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻教學(xué)設(shè)計(jì)一、學(xué)情分析學(xué)生在前面剛剛學(xué)習(xí)了“閉合電路的歐姆定律” ，這正是本節(jié)實(shí)驗(yàn)原理的理 論基礎(chǔ)，但學(xué)生應(yīng)用理論設(shè)計(jì)具體電路的能力不強(qiáng)，需在老師的引導(dǎo)下，得到實(shí) 驗(yàn)方案；學(xué)生做過(guò)一些電學(xué)實(shí)驗(yàn)，對(duì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)比較清楚； 對(duì)于數(shù)據(jù)處理，學(xué)生以前用到過(guò)描點(diǎn)法。二、學(xué)習(xí)內(nèi)容分析本節(jié)教學(xué)中主要讓學(xué)生自己根據(jù)已經(jīng)學(xué)過(guò)的閉合電路歐姆定理相關(guān)知識(shí)， 把 學(xué)過(guò)的知識(shí)更靈活地應(yīng)用于實(shí)際， 通過(guò)自己的探索， 掌握測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的 方法，同時(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)練習(xí)電學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作技能，學(xué)會(huì)圖象法處理數(shù)據(jù)的方法。三、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1 1、掌握測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理

2、和實(shí)驗(yàn)方案。2 2、學(xué)會(huì)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。（二）過(guò)程與方法經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單變形推導(dǎo)，得出實(shí)驗(yàn)原理，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理確定實(shí)驗(yàn)方案（實(shí) 驗(yàn)電路）和實(shí)驗(yàn)儀器，測(cè)得數(shù)據(jù)后選擇科學(xué)的數(shù)據(jù)處理方式，使學(xué)生體會(huì)應(yīng) 用理論解決具體問(wèn)題的過(guò)程，學(xué)習(xí)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生利用已有的知識(shí)解決具體問(wèn)題的意識(shí)，鍛煉學(xué)生思維能力和操作能力，提高學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)和興趣。四、重難點(diǎn)分析重點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)原理，圖像法處理數(shù)據(jù)。難點(diǎn)：圖像法處理數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)依據(jù)，及圖像所能體現(xiàn)的物理信息。五、信息技術(shù)及其他學(xué)習(xí)資源的應(yīng)用實(shí)物投影：展示學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案（實(shí)驗(yàn)電路圖） ，提升學(xué)生自豪感和自 信心。PPTPPT 提醒實(shí)驗(yàn)

3、步驟和注意事項(xiàng)，因字?jǐn)?shù)較多，比起板書，可以節(jié)約很多時(shí)間。六、教學(xué)流程圖七、教學(xué)過(guò)程1.1.教學(xué)引入師：前面我們學(xué)習(xí)了閉合電路的歐姆定律，它的表達(dá)式是什么？生：師：由這個(gè)表達(dá)式，大家開動(dòng)腦筋，共能演變成多少種不同的寫法？要求新 的寫法中必須含有 1 1 個(gè) E E 和 1 1 個(gè) r r。請(qǐng)每組派一個(gè)代表，說(shuō)一個(gè)結(jié)果。甲：乙：外丙:2.2.實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)方案師：我們這次實(shí)驗(yàn)的目的就是測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，剛才三位同學(xué)的表達(dá)式中都包含有 E E 和 r r，只要測(cè)出表達(dá)式中其他未知量就可以求解 E E 和 r r 了。需要 提醒大家的是，要想求解 E E 和 r r，至少需要兩個(gè)方程，就至少要測(cè)出

4、兩組不同的 數(shù)據(jù)，因此測(cè)量過(guò)程中要有能改變電路的元器件。 大家想到比較常用的元器件是 什么？生：滑動(dòng)變阻器或電阻箱。師：很好，他們都能起到改變電路總電阻從而改變其他物理量的作用，電阻 箱優(yōu)點(diǎn)是能讀出接入電路的電阻值。下面， 三個(gè)組的同學(xué)針對(duì)自己的表達(dá)式， 設(shè) 計(jì)電路，測(cè)量除E E 和 r r 以外的其他未知量。教學(xué)活動(dòng)：分組討論，得出最終結(jié)果，投影展示師：如果選用乙組的方案，測(cè)量一個(gè)舊干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，請(qǐng)大家設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟。生：連接電路；2閉合開關(guān)，接通電路，測(cè)量并記錄；3斷開開關(guān)，拆除電路，整理器材；4處理記錄的數(shù)據(jù)，求出電源的 E E 和 r r。師：四個(gè)環(huán)節(jié)分別有哪些注意事項(xiàng)？生：開始

5、開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)，滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)到最大的一端；2調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片的位置，多讀出幾組電流 I I、電壓 U U 的值；3先斷開，再拆除；4列出若干組聯(lián)立方程，求出若干組 E E 和 r r，最后取平均值減小誤差。4.4. 實(shí)驗(yàn)實(shí)施師：請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)，開始做實(shí)驗(yàn)。5.5. 誤差分析及數(shù)據(jù)處理師：實(shí)驗(yàn)一般都存在誤差，誤差包含系統(tǒng)誤差和偶然誤差，這個(gè)實(shí)驗(yàn)方案的系統(tǒng)誤差和偶然誤差是什么？如何消除？生：系統(tǒng)誤差：電流表內(nèi)接會(huì)分壓，解決辦法是減小電流表內(nèi)阻。 偶然誤差：測(cè)量誤差，解決辦法是多次測(cè)量求平均值。師：在數(shù)據(jù)處理時(shí)，求平均值是減小偶然誤差的常用辦法，還有一種方法今 天要重點(diǎn)介紹

6、，就是圖像法，它在減小偶然誤差時(shí)更有效。 同學(xué)們以 I I 為橫坐標(biāo)， 以 U U 為縱坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系，把測(cè)量的幾組 I I、U U 數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，會(huì)發(fā) 現(xiàn)什么？生：（學(xué)生描點(diǎn)后）幾乎落在一條直線上。 師：請(qǐng)大家用一條直線擬合這些數(shù)據(jù)，使盡量多的點(diǎn)落在這條直線上，不在 直線上的點(diǎn)大致均衡分布在直線兩側(cè)， 剔除明顯錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)。 并從數(shù)學(xué)函數(shù)的角 度解釋這些點(diǎn)分布在一條直線上的原因及斜率和截距所代表的含義。生：U U，因 r r 和 E E 為定值，故 U U 與 I I 成一次函數(shù)關(guān)系，且直線的斜率為 -r-r ，與縱軸截距為 E E。師：為什么說(shuō)他在減小誤差時(shí)更有效？生：他剔除了明顯錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)。6.6. 總結(jié)1根據(jù)閉合電路的歐姆定律，可以得出三種不同的實(shí)驗(yàn)方案；2注意電學(xué)實(shí)驗(yàn)的規(guī)范性；3數(shù)據(jù)處理時(shí)減小偶然的方法有平均值法和圖像法，二者的對(duì)比。八、教學(xué)反思采用啟發(fā)式教學(xué)， 引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)得出結(jié)論，而不是被動(dòng)接受：如實(shí)驗(yàn)原理的 得出，先從表達(dá)式變形入手， 對(duì)應(yīng)著得到三種實(shí)驗(yàn)方案， 學(xué)生更易明白為什么會(huì) 是這樣的三種方案。在實(shí)驗(yàn)原理得出后，讓學(xué)生自己根據(jù)電路圖設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟， 并回想每個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟的注意事項(xiàng)， 這是