第一篇:人教版選修3-1優秀教案:2.9 實驗:測定電池的電動勢和內阻
2.9 實驗:測定電池的電動勢和內阻
整體設計
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、嚴謹求實的態度和不斷求索的精神,培養學生觀察能力、思維能力和操作能力,提高學生對物理學習的動機和興趣。
教學重點
利用圖線處理數據 教學難點
如何利用圖線得到結論以及實驗誤差的分析 教學工具
電池,電壓表,電流表,滑動變阻器,開關,導線 教學方法
實驗法,講解法 教學過程
導入新課
回顧上節所學內容,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敘述?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:現在有一節干電池,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,今天我們這節課選擇用主要教學過程
1.實驗原理:閉合電路歐姆定律E=U+Ir
測量的這一種。
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。需測量的是一節干電池,電動勢約為1.5 V,內電阻大約為零點幾歐。
電流表、電壓表及滑動變阻器的規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
圖1
圖2
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。明確各儀器的規格:
電流表0~0.6 A量程,電壓表0~3 V量程。滑動變阻器0~50 Ω。
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UI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誤差,請同學們進一步討論,得到的數值是偏大還是偏小?(提示:利用圖線及合理的推理)
可以請幾位同學發言,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:
認真看書,寫好實驗報告。
課后小結
利用圖線進行數據處理是物理實驗中常用的一種方法。最好是利用直線來解決,如力學中“用單擺測重力加速度”的實驗就可以利用T2l圖線來求g。備課資料
關于歐姆的趣聞軼事
1.靈巧的手藝是從事科學實驗之本
歐姆的家境十分困難,但從小受到良好的熏陶,父親是個技術熟練的鎖匠,還愛好數學和哲學。父親對他的技術啟蒙,使歐姆養成了動手的好習慣,他心靈手巧,做什么都像樣。物理是一門實驗學科,如果只會動腦不會動手,那么就好像是用一條腿走路,走不快也走不遠。歐姆要不是有這一手好手藝,木工、車工、鉗工樣樣都能來一手,那么他是不可能獲得如此成就的。
在進行電流隨電壓變化的實驗中,歐姆正是巧妙地利用電流的磁效應,自己動手制成了電流扭秤,用它來測量電流大小,才取得了較精確的結果。
2.烏云和塵埃遮不住科學真理之光
1827年,歐姆發表《伽伐尼電路的數學論述》,從理論上論證了歐姆定律,歐姆滿以為研究成果一定會受到學術界的承認也會請他去教課。可是他想錯了。書的出版招來不少諷刺和詆毀,大學教授們看不起他這個中學教師。德國人鮑爾攻擊他說:“以虔誠的眼光看待世界的人不要去讀這本書,因為它純然是不可置信的欺騙,它的唯一目的是要褻瀆自然的尊嚴。”這一切使歐姆十分傷心,他在給朋友的信中寫道:“伽伐尼電路的誕生已經給我帶來了巨大的痛苦,我真抱怨它生不逢時,因為深居朝廷的人學識淺薄,他們不能理解它的母親的真實感情。”
當然也有不少人為歐姆抱不平,發表歐姆論文的《化學和物理雜志》主編施韋格(即電流計發明者)寫信給歐姆說:“請您相信,在烏云和塵埃后面的真理之光最終會透射出來,并含笑驅散它們。”歐姆辭去了在科隆的職務,又去當了幾年私人教師,直到七、八年之后,隨著研究電路工作的進展,人們逐漸認識到歐姆定律的重要性,歐姆本人的聲譽也大大提高。1841年英國皇家學會授予他科普利獎章,1842年被聘為國外會員,1845年被接納為巴伐利亞科學院院士。為紀念他,電阻的單位“歐姆”,以他的姓氏命名。
第二篇:選修3-1《實驗:測定電池的電動勢和內阻》教案
第二章 2.9 實驗:測定電池的電動勢和內阻
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,激發學生的學習興趣,培養學生合作、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、嚴謹求實的態度和不斷求索的精神,培養學生觀察能力、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:
①掌握了閉合電路歐姆定律,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:
①學生的觀察、分析能力不斷提高,能夠初步地、獨立發現事物內在聯系和一般規律的能力。
②具有初步的概括歸納總結能力、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,今天我們這節課選擇用
(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。需測量的是一節干電池,電
測量的這一種。
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?
接在外面,原則上也是可以的,那么我們在做實驗時是提出問題:選用電路圖時,還可將否兩個都可以,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 采用圖2 示數準確 示數準確
示數偏小 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誤差,請同學們進一步討論,得到的數值是偏大還是偏小?(提示:利用圖線及合理的推理)
可以請幾位同學發言,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:
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:本節課重在數據處理、誤差分析。
第三篇:【物理】2.9《實驗:測定電池的電動勢和內阻》教案(粵教版選修3-1)
知識改變命運,學習成就未來
2.9 實驗:測定電池的電動勢和內阻
一、教學目標
1.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,激發興趣。
2.學會利用圖線處理數據的方法。
3.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、嚴謹求實的態度和不斷求索的精神,培養學生觀察能力、思維能力和操作能力,提高學生對物理學習的動機和興趣。
二、重點、難點分析
1.重點:利用圖線處理數據。
2.難點:如何利用圖線得到結論以及實驗誤差的分析。
三、教具
電流表,電壓表,滑動變阻器,開關,兩節電池,電池盒,一小電阻(可充當電源內阻),導線若干。
四、教學過程設計
(一)引入新課
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:
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,今天我們這節課選擇用
(二)主要教學過程
1.實驗原理:閉合電路歐姆定律 E=U+Ir 2.實驗器材:
測量的這一種。
歡迎各位老師踴躍投稿,稿酬豐厚 郵箱:zxjkw@163.com
知識改變命運,學習成就未來
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?
接在外面,原則上也是可以的,那么我們在做實提出問題:選用電路圖時,還可將
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 采用圖2 示數準確示數準確
示數偏大 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。
歡迎各位老師踴躍投稿,稿酬豐厚 郵箱:zxjkw@163.com
知識改變命運,學習成就未來
明確:
①圖線的縱坐標是路端電壓,它反映的是:當電流強度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點意味著斷路情況,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誤差,請同學們進一步討論,得到的數值是偏大還是偏小?(提示:利用圖線及合理的推理)
可以請幾位同學發言,最后得到結論。因為 電壓表的分流作用 所以 I真=I測+IV
歡迎各位老師踴躍投稿,稿酬豐厚 郵箱:zxjkw@163.com
知識改變命運,學習成就未來
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:
認真看書,寫好實驗報告。
(三)課后小結
利用圖線進行數據處理是物理實驗中常用的一種方法。最好是利用直線來解決,如力學中“用單擺測重力加速度”的實驗就可以利用T2-l圖線來求g。
五、說明
電池的內阻若太小則不易測量,所以實驗中用舊電池或者在電池外串一電阻充當電源內阻。
歡迎各位老師踴躍投稿,稿酬豐厚 郵箱:zxjkw@163.com
第四篇:《實驗:測定電池的電動勢和內阻》示范教案
2.9實驗:測定電池的電動勢和內阻
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、嚴謹求實的態度和不斷求索的精神,培養學生觀察能力、思維能力和操作能力,提高學生對物理學習的動機和興趣。
教學重點
利用圖線處理數據
教學難點
如何利用圖線得到結論以及實驗誤差的分析
教學工具
電池,電壓表,電流表,滑線變阻器,開關,導線
教學方法
實驗法,講解法
教學過程
(一)引入新課
回顧上節所學內容,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,今天我們這節課選擇用
(二)主要教學過程
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。需測量的是一節干電池,測量的這一種。
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?
接在外面,原則上也是可以的,那么我們在做實驗時提出問題:選用電路圖時,還可將是否兩個都可以,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 采用圖2 示數準確 示數準確
示數偏小 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誤差,請同學們進一步討論,得到的數值是偏大還是偏小?(提示:利用圖線及合理的推理)
可以請幾位同學發言,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:
認真看書,寫好實驗報告。
(三)課后小結
利用圖線進行數據處理是物理實驗中常用的一種方法。最好是利用直線來解決,如力學中“用單擺測重力加速度”的實驗就可以利用T2-l圖線來求g。
第五篇:測定電池的電動勢和內阻教案1
實驗:測定電池的電動勢和內阻
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,激發學生的學習興趣,培養學生合作、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、嚴謹求實的態度和不斷求索的精神,培養學生觀察能力、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:
①掌握了閉合電路歐姆定律,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:
①學生的觀察、分析能力不斷提高,能夠初步地、獨立發現事物內在聯系和一般規律的能力。
②具有初步的概括歸納總結能力、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,今天我們這節課選擇用
(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。需測量的是一節干電池,電動勢約為1.5V,內電阻大約為零點幾歐。
測量的這一種。
電流表、電壓表及滑動變阻器的規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?
接在外面,原則上也是可以的,提出問題:選用電路圖時,還可將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 采用圖2 示數準確 示數準確
示數偏小 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誤差,請同學們進一步討論,得到的數值是偏大還是偏小?(提示:利用圖線及合理的推理)
可以請幾位同學發言,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:
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:本節課重在數據處理、誤差分析。