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(教学设计)第12章第3节实验:电池电动势和内阻的测量2023-2024学年新教材高中物理必修第三册(人教版2019)
学校
授课教师
课时
授课班级
授课地点
教具
课程基本信息
1.课程名称:高中物理必修第三册(人教版2019)第12章第3节实验:电池电动势和内阻的测量
2.教学年级和班级:高二年级
3.授课时间:2023-2024学年第二学期第10周星期三第2节
4.教学时数:1课时
核心素养目标
培养学生实验操作能力,通过实际测量电池电动势和内阻,提高学生的实验设计、数据采集和处理能力;培养学生科学思维能力,让学生学会从实验现象中分析问题、解决问题,形成科学探究的思维方式;增强学生对物理概念的理解,提升物理学科的应用意识和创新能力。
学习者分析
1.学生已经掌握了电路基本元件的认识,了解了电动势和内阻的概念,以及相关的电学公式,如欧姆定律等。在实验操作方面,学生已经完成了简单的电路连接和电压、电流的测量。
2.学生对实验操作表现出较高的兴趣,具备一定的动手能力。在学习风格上,学生倾向于通过实践来加深对物理概念的理解。此外,学生在小组合作中表现出良好的沟通和协作能力。
3.学生可能在以下方面遇到困难和挑战:对实验原理的理解不够深入,导致实验操作时无法准确把握测量方法;实验数据处理和分析能力较弱,难以得出准确的实验结论;实验中可能出现的误差和异常现象,需要引导学生进行合理分析。
教学方法与手段
1.教学方法:采用讲授法讲解电动势和内阻的概念,实验法进行实际测量,讨论法引导学生分析实验数据,以培养学生的实验操作能力和科学思维能力。
2.教学手段:利用PPT展示电动势和内阻的理论知识,使用实物模型进行直观演示,通过教学软件模拟实验过程,提高学生对实验的理解和兴趣。
教学过程
1.导入新课
-各位同学,大家好!今天我们将进行一个新的实验——测量电池的电动势和内阻。在正式开始实验之前,我想请大家回顾一下我们之前学过的电路知识,比如电动势和内阻的概念,以及它们在电路中的作用。
2.理论讲解
-首先,我们需要明确电动势和内阻的定义。电动势是指电源在单位时间内将能量转化为电能的能力,通常用符号ε表示;而内阻是指电源内部的电阻,用符号r表示。
-接下来,我们来看一下电动势和内阻的测量原理。根据闭合电路欧姆定律,电路中的总电压U等于电动势ε减去电流I乘以内阻r,即U=ε-Ir。我们可以通过改变外部电阻的值,测量不同电阻下的电压和电流,从而计算出电动势和内阻。
-现在,请大家翻开课本第12章第3节,我们一起来看一下实验的具体步骤和注意事项。
3.实验准备
-在开始实验之前,请确保你们的实验桌上有以下器材:电源、电压表、电流表、滑动变阻器、导线、开关等。
-请大家按照课本上的电路图连接好电路,注意正负极的连接,确保电路连接正确无误。
-连接好电路后,请将滑动变阻器的阻值调整到最大,然后闭合开关,观察电压表和电流表的读数。
4.实验操作
-现在,请大家按照以下步骤进行实验:
-缓慢调整滑动变阻器的阻值,观察电压表和电流表的读数变化,并记录下来。
-每次调整阻值后,等待电压和电流稳定,然后记录下对应的电压U和电流I的值。
-重复上述步骤,至少测量五组不同的阻值下的电压和电流。
-在实验过程中,请注意以下几点:
-确保电路连接正确,避免短路或断路现象。
-记录数据时要准确无误,避免读数误差。
-保持实验桌面的整洁,避免实验器材的损坏。
5.数据处理
-实验完成后,请将测得的数据整理在一张表格中,包括阻值、电压和电流的数值。
-根据测得的数据,我们可以绘制U-I曲线,通过曲线的斜率和截距计算出电动势ε和内阻r的值。
-现在,请大家拿出计算器,一起计算一下我们实验中的电动势和内阻。
6.结果讨论
-经过计算,我们得到了电动势和内阻的数值。现在,请大家相互交流一下,分享一下你们的实验结果和实验过程中的体会。
-有没有同学发现实验结果与理论值有出入?请大家分析一下可能的原因,比如实验误差、仪器精度等。
-通过实验,我们不仅测量了电动势和内阻,还加深了对电路知识的理解。请大家思考一下,这个实验对我们的学习和实际应用有什么意义?
7.总结反馈
-好的,同学们,今天我们通过实验测量了电池的电动势和内阻,了解了实验的原理和操作步骤,也分析了实验数据和结果。希望大家能够将所学知识运用到实际生活中,不断提高自己的实验能力和科学素养。
-在实验过程中,大家表现出了良好的实验操作技巧和团队合作精神,值得表扬。同时,也请大家注意实验安全,遵守实验室规定。
-最后,我想请大家再次回顾一下本节课的主要内容,确保自己对电动势和内阻的概念、测量原理以及实验操作有了清晰的认识。
8.
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