2024-2025學(xué)年新教材高中物理 第12章 電能 電能守恒定律 3 實驗：電池電動勢和內(nèi)阻的測量教學(xué)實錄 新人教版必修第三冊

2024-2025學(xué)年新教材高中物理第12章電能電能守恒定律3實驗：電池電動勢和內(nèi)阻的測量教學(xué)實錄新人教版必修第三冊課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、教學(xué)內(nèi)容分析1.本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容為電池電動勢和內(nèi)阻的測量實驗，涉及電能的概念和電能守恒定律。

2.教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識的聯(lián)系：本節(jié)課在學(xué)生已掌握電路基本原理和歐姆定律的基礎(chǔ)上，進一步學(xué)習(xí)電能和電能守恒定律，通過實驗加深對電能概念的理解。具體關(guān)聯(lián)教材內(nèi)容為新人教版必修第三冊第12章電能，包括電能的概念、電能守恒定律以及相關(guān)公式。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力、科學(xué)思維能力、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，以及科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境（STEM）意識。學(xué)生通過實驗操作，學(xué)會使用電壓表、電流表等工具，培養(yǎng)實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)分析能力；通過理解電能守恒定律，提升邏輯推理和問題解決能力；同時，認(rèn)識到電能轉(zhuǎn)換在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用，增強社會責(zé)任感和對科學(xué)技術(shù)的興趣。三、教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點：

-明確電池電動勢和內(nèi)阻的概念，理解電動勢是電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的能力，內(nèi)阻是電源內(nèi)部對電流的阻礙。

-掌握測量電動勢和內(nèi)阻的原理和方法，包括閉合電路歐姆定律的應(yīng)用。

-通過實驗數(shù)據(jù)驗證電能守恒定律，理解電路中電能的轉(zhuǎn)化和守恒。

2.教學(xué)難點：

-理解電動勢和內(nèi)阻的物理意義，特別是內(nèi)阻對電路性能的影響。

-正確操作實驗儀器，如電壓表和電流表，確保讀數(shù)準(zhǔn)確。

-分析實驗數(shù)據(jù)，通過圖象處理得出電動勢和內(nèi)阻的值，并解釋誤差來源。

-將實驗結(jié)果與理論預(yù)期值進行對比，分析差異，理解實際測量中的不確定性和誤差。四、教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生擁有新人教版必修第三冊的物理教材，以便跟隨課本內(nèi)容進行學(xué)習(xí)。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與電池電動勢和內(nèi)阻測量實驗相關(guān)的圖片、電路圖、實驗步驟說明等圖表，以及解釋電能守恒定律的視頻資源。

3.實驗器材：準(zhǔn)備電壓表、電流表、電阻箱、電池組、導(dǎo)線等實驗器材，確保其功能正常且符合實驗要求。

4.教室布置：設(shè)置實驗操作臺，劃分分組討論區(qū)，確保實驗過程中學(xué)生能安全、有序地進行操作。五、教學(xué)過程1.導(dǎo)入（約5分鐘）

-激發(fā)興趣：通過提問“電能是如何在我們的生活中發(fā)揮作用的？”來引導(dǎo)學(xué)生思考電能的重要性。

-回顧舊知：簡要回顧電路的基本原理，如電流、電壓和電阻的關(guān)系，為學(xué)習(xí)電動勢和內(nèi)阻打下基礎(chǔ)。

2.新課呈現(xiàn)（約20分鐘）

-講解新知：詳細(xì)講解電動勢和內(nèi)阻的定義、物理意義以及它們在電路中的作用。

-舉例說明：通過實際電路圖，展示電動勢和內(nèi)阻如何影響電路性能，如電池供電的電路。

-互動探究：組織學(xué)生討論電動勢和內(nèi)阻在實際應(yīng)用中的例子，如手機電池、電動車電池等。

3.實驗演示（約15分鐘）

-實驗準(zhǔn)備：展示實驗器材，包括電壓表、電流表、電阻箱、電池組等，并講解實驗步驟。

-實驗操作：演示如何連接電路，如何讀取電壓和電流值，以及如何進行多次測量以減少誤差。

-數(shù)據(jù)分析：展示如何處理實驗數(shù)據(jù)，如何繪制U-I圖象，并解釋電動勢和內(nèi)阻的測量結(jié)果。

4.學(xué)生實驗（約30分鐘）

-學(xué)生活動：分組進行電池電動勢和內(nèi)阻的測量實驗，每個小組負(fù)責(zé)一個實驗步驟。

-教師指導(dǎo)：巡回指導(dǎo)學(xué)生實驗，解答學(xué)生在實驗過程中遇到的問題，確保實驗順利進行。

-數(shù)據(jù)收集：指導(dǎo)學(xué)生記錄實驗數(shù)據(jù)，包括電壓和電流的讀數(shù)，以及實驗次數(shù)。

5.數(shù)據(jù)分析（約15分鐘）

-學(xué)生活動：學(xué)生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，計算電動勢和內(nèi)阻的值，并繪制U-I圖象。

-教師指導(dǎo)：引導(dǎo)學(xué)生分析實驗結(jié)果，討論誤差來源，以及如何改進實驗以減少誤差。

-小組討論：學(xué)生分組討論實驗結(jié)果，分享各自的觀點和發(fā)現(xiàn)。

6.總結(jié)與反思（約10分鐘）

-總結(jié)：回顧本節(jié)課的主要知識點，強調(diào)電動勢和內(nèi)阻的重要性。

-反思：引導(dǎo)學(xué)生思考電能守恒定律在實際生活中的應(yīng)用，以及如何將所學(xué)知識應(yīng)用于解決實際問題。

7.作業(yè)布置（約5分鐘）

-布置作業(yè)：要求學(xué)生完成相關(guān)的練習(xí)題，鞏固對電動勢和內(nèi)阻的理解。

-作業(yè)反饋：說明作業(yè)的提交時間和反饋方式，鼓勵學(xué)生積極完成作業(yè)。六、教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-電池工作原理的科普文章，介紹不同類型電池（如干電池、鋰電池、太陽能電池）的工作原理和能量轉(zhuǎn)換過程。

-電能守恒定律在生活中的應(yīng)用案例，如家用電器的能量消耗、電動機的工作原理等。

-電路設(shè)計的基本原則，包括電路的安全性、穩(wěn)定性以及如何優(yōu)化電路設(shè)計以減少能量損失。

-電動勢和內(nèi)阻的物理意義在電子工程中的應(yīng)用，如電子設(shè)備的設(shè)計、電路分析等。

-現(xiàn)代能源技術(shù)中的電能存儲和轉(zhuǎn)換技術(shù)，如超級電容器、燃料電池等。

2.拓展建議：

-學(xué)生可以通過閱讀相關(guān)的科普文章，深入了解電池的工作原理和能量轉(zhuǎn)換過程，從而更深刻地理解電動勢和內(nèi)阻的概念。

-鼓勵學(xué)生觀察和記錄家庭中電器的使用情況，分析其能量消耗，從而理解電能守恒定律在日常生活中的應(yīng)用。

-提供電路設(shè)計的相關(guān)書籍或在線資源，讓學(xué)生了解電路設(shè)計的基本原則，并嘗試設(shè)計簡單的電路。

-組織學(xué)生參觀當(dāng)?shù)氐碾娏υO(shè)施或電子制造企業(yè)，實地了解電動勢和內(nèi)阻在實際工程中的應(yīng)用。

-引導(dǎo)學(xué)生研究現(xiàn)代能源技術(shù)，如超級電容器和燃料電池，探討它們在提高能源利用效率和可持續(xù)性方面的潛力。

-設(shè)計一個項目，讓學(xué)生小組合作，使用可再生能源（如太陽能、風(fēng)能）為小型設(shè)備供電，從而將理論知識應(yīng)用于實踐。

-通過在線論壇或社交媒體，讓學(xué)生分享他們的學(xué)習(xí)心得和實驗成果，促進知識交流和批判性思維的發(fā)展。

-鼓勵學(xué)生參與科學(xué)競賽或創(chuàng)新活動，如電子設(shè)計競賽，以激發(fā)他們對物理學(xué)科的興趣和熱情。七、教學(xué)評價與反饋1.課堂表現(xiàn)：

-學(xué)生在課堂上的積極參與度和專注程度將被觀察和記錄。通過提問和回答問題、參與討論和實驗操作等方式，評估學(xué)生對新知識的掌握情況。

-關(guān)注學(xué)生在實驗過程中的操作規(guī)范性和安全性，確保實驗數(shù)據(jù)的有效性和準(zhǔn)確性。

2.小組討論成果展示：

-通過小組討論，學(xué)生將展示對電池電動勢和內(nèi)阻的理解，以及電能守恒定律的應(yīng)用。

-評價學(xué)生的團隊合作能力，包括分工合作、溝通協(xié)調(diào)和問題解決能力。

3.隨堂測試：

-設(shè)計一份隨堂測試，包括選擇題、填空題和簡答題，評估學(xué)生對本節(jié)課關(guān)鍵概念和原理的掌握程度。

-測試將涵蓋電動勢、內(nèi)阻的定義、測量方法、電能守恒定律等知識點。

4.實驗報告：

-評估學(xué)生的實驗報告，包括實驗?zāi)康摹⒃?、步驟、數(shù)據(jù)記錄、結(jié)果分析和討論。

-關(guān)注學(xué)生是否能夠準(zhǔn)確記錄實驗數(shù)據(jù)，正確處理和分析數(shù)據(jù)，并提出合理的結(jié)論。

5.教師評價與反饋：

-針對課堂表現(xiàn)，給予學(xué)生積極的反饋，如鼓勵參與、表揚正確答案等。

-對小組討論成果展示，提供具體的評價，指出學(xué)生的優(yōu)點和需要改進的地方。

-隨堂測試后，及時批改并反饋，幫助學(xué)生識別錯誤和加強薄弱環(huán)節(jié)。

-對于實驗報告，提供詳細(xì)的評價，指出實驗設(shè)計的合理性、數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性以及結(jié)論的可靠性。

-在課后，通過個別輔導(dǎo)或小組討論，幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)中的難題，并鼓勵學(xué)生自我反思和持續(xù)學(xué)習(xí)。

-定期與家長溝通，分享學(xué)生的學(xué)習(xí)進展，共同關(guān)注學(xué)生的成長和發(fā)展。八、板書設(shè)計①電池電動勢與內(nèi)阻

-電動勢：電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的能力

-內(nèi)阻：電源內(nèi)部對電流的阻礙

②電能守恒定律

-能量守恒：能量既不能憑空產(chǎn)生，也不能憑空消失

-閉合電路中的電能守恒：電源提供的電能等于外電路消耗的電能和電源內(nèi)部能量損失的代數(shù)和

③閉合電路歐姆定律

-公式：E=I(R+r)

-其中：E為電動勢，I為電流，R為外電路電阻，r為內(nèi)阻

④電動勢和內(nèi)阻的測量

-實驗原理：利用電壓表和電流表測量電路中的電壓和電流，根據(jù)公式計算電動勢和內(nèi)阻

-實驗步驟：連接電路、讀取數(shù)據(jù)、計算結(jié)果、分析誤差

⑤電能轉(zhuǎn)換與應(yīng)用

-電能轉(zhuǎn)換：將電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過程，如熱能、光能、機械能等

-應(yīng)用實例：家用電器、電動車、發(fā)電站等

⑥安全注意事項

-使用實驗器材時注意安全操作

-防止觸電，確保電路連接正確

-保持實驗場地整潔，防止發(fā)生意外反思改進措施反思改進措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.實驗教學(xué)的深化：在實驗環(huán)節(jié)，我們可以嘗試引入一些創(chuàng)新性的實驗設(shè)計，比如使用不同類型的電池進行對比實驗，讓學(xué)生觀察不同電池的內(nèi)阻和電動勢的差異，這樣可以讓學(xué)生更直觀地理解理論知識的實際應(yīng)用。

2.跨學(xué)科融合：將物理知識與信息技術(shù)相結(jié)合，讓學(xué)生通過編程控制實驗設(shè)備，收集數(shù)據(jù)，并進行數(shù)據(jù)分析，這樣可以提高學(xué)生的信息技術(shù)素養(yǎng)，同時加深對物理知識的理解。

反思改進措施（二）存在主要問題

1.學(xué)生實驗操作的規(guī)范性：在實驗過程中，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生在操作上不夠規(guī)范，比如讀數(shù)時視線沒有與表盤垂直，這可能會影響實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。我們需要加強對學(xué)生實驗操作規(guī)范性的訓(xùn)練。

2.學(xué)生對理論知識的理解深度不足：部分學(xué)生在理解電動勢和內(nèi)阻的概念時存在困難，這可能是因為他們對電路的基本概念掌握不夠牢固。我們需要在教學(xué)中更加注重基礎(chǔ)知識的鞏固。

3.教學(xué)評價方式的單一性：目前的評價方式主要依賴于隨堂測試和實驗報告，缺乏對學(xué)生實際應(yīng)用能力的評估。我們需要設(shè)計更多樣化的評價方式，如課堂表現(xiàn)、小組合作等。

反思改進措施（三）

1.加強實驗操作規(guī)范性的訓(xùn)練：在實驗課之前，我們可以組織專門的實驗操作規(guī)范培訓(xùn)，確保每位學(xué)生都明白正確的操作步驟和注意事項。

2.優(yōu)化教學(xué)方法，深化理論教學(xué)：通過引入更多的教學(xué)案例和實際應(yīng)用，幫助學(xué)生更好地理解理論知識。同時，我們可以通過課堂提問、小組討論等方式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高他們對知識的深入理解。

3.多樣化教學(xué)評價方式：除了傳統(tǒng)的測試和報告，我們可以引入課堂表現(xiàn)評價、小組合作評價等，以全面評估學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。此外，可以考慮讓學(xué)生參與教學(xué)評價，讓他們對自己的學(xué)習(xí)過程有更多的反饋和認(rèn)識。

4.拓展課外學(xué)習(xí)資源：鼓勵學(xué)生利用圖書館、網(wǎng)絡(luò)等資源進行自主學(xué)習(xí)，提高他們的自學(xué)能力和信息檢索能力。同時，可以組織一些課外實踐活動，如參觀科技館、參與科學(xué)競賽等，以拓寬學(xué)生的視野。

5.加強師生溝通：定期與學(xué)生交流，了解他們的學(xué)習(xí)需求和困難，及時調(diào)整教學(xué)策略。同時，鼓勵學(xué)生提出意見和建議，營造一個積極互動的教學(xué)氛圍。課后拓展1.拓展內(nèi)容：

-閱讀材料：《電池的化學(xué)原理》科普文章，介紹電池的化學(xué)反應(yīng)過程，以及不同類型電池的化學(xué)組成和工作原理。

-視頻資源：《電動勢與內(nèi)阻的實驗分析》教學(xué)視頻，通過實際實驗演示，展示電動勢和內(nèi)阻的測量方法，以及如何通過實驗數(shù)據(jù)驗證電能守恒定律。

2.拓展要求：

-鼓勵學(xué)生利用課后時間閱讀上述材料，深入理解電池電動勢和內(nèi)阻的物理背景。

-觀看教學(xué)視頻，通過實際操作和數(shù)據(jù)分析，加深對閉合電路歐姆定律的理解。

-學(xué)生可以嘗試在家中或?qū)嶒炇抑?，利用簡單的器材進行類似電池電動勢和內(nèi)阻的測量實驗，并記錄實驗過程和結(jié)果。

-引導(dǎo)學(xué)生思考電能守恒定律在實際生活中的應(yīng)用，例如在家庭電器使用、可再