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1、测定电池的电动势和内阻黎城一中 高二物理教师 路慧慧人教版选修3-1第二章第十节目录课标要求教材分析学情分析教学方法课堂训练教学过程一、课标要求1、本实验是高中物理（人教版）选修3-1的第二章第十节，实验内容是测定电池的电动势和内阻，是利用闭合电路欧姆定律测定电池的电动势内阻，对学生认识电池、了解电池、合理利用电池有重要的指导意义。通过实验，加深学生理解物理3-1第二章第二节的电动势的概念；同时，对高中物理选修3-2第四章第四节法拉第电磁感应定律的学习做好铺垫，能够理解感应电动势和电磁感应中的线圈的电阻。在物理课程标准中，本实验的要求学生“能够测量电池的电动势和内阻”。要求“学生能够独立完成操
2、作，进行调整或改进，尝试与已有技能建立联系”。2、教学目标（1）知识与技能a、理解测定电池电动势的基本原理，能够选择合适的实验器材，体验测定电池电动势和内阻的实验过程。b、能够利用图像处理实验数据，得到实验结论。c、会对实验结果进行误差分析。（2）过程与方法a、体验根据实验原理设计实验、处理实验数据、得到实验结论、实验误差分析的物理探究过程。b、体会利用数学图像处理物理问题的形象性。（3）情感态度与价值观a、培养学生的设计能力、动手操作能力和实验逻辑分析能力。b、激发学生的探究学习能力，培养学生的合作意识和对物理实验的分析能力。二、教材分析本节课，教材给了三种实验方案。由于课堂时间有限，主要利
3、用方案一（伏安法）和对比组实验，结合闭合电路欧姆定律，通过改变电路中的电阻，进而影响电路中的电流和电路的路端电压，测量多组和的数值。利用数据画出图像。通过闭合电路欧姆定律分析，图线与电压轴的坐标代表电源的电动势，图线的斜率大小表示电池的内阻。通过学生的分组实验，培养了学生的动手能力，激发了学生的学习兴趣，使学生体会利用数学图像解决物理问题的形象性。对于方案二、方案三，留给学生课后思考总结。三、学情分析通过物理选修3-1的第二节、第七节的学习，学生已经了解了电池的电动势、电池的内阻。已能利用闭合电路欧姆定律处理问题，知道图像中图线与纵坐标的交点代表电动势，斜率的绝对值代表内阻。所以，对于实验原理
4、、实验目的，学生已经有了自己的认识。但是对于本实验的误差分析、以及利用一个电表和电阻箱来处理电学问题还比较陌生，因此，本实验的方案二、方案三，需要利用物理中等效替代思想，理解电阻箱的作用。四、教学方法学生分组实验利用数形结合、对比分析法、等效替代法。实验器材有电流表、电压表、滑动变阻器、电池（旧电池）一节、开关、导线若干、坐标纸。五、课堂训练教学重点：1、电池电动势、内阻的测量原理。2、电池电动势、内阻的测量方法。3、电池电动势、内阻测量的过程以及误差分析。教学难点电池电动势、内阻的测量过程以误差分析本实验希望学生依照电路图连接实验器材，自主完成图像，利用图像得到实验结论和实验误差。利用对比组
5、实验，分析两种方法的优劣；利用等效替代法，理解安阻法和伏阻法测量的原理和误差分析。六、教学过程1、方案一（1）利用课本中的方案一（图1），连接好实验电路。实验开始前，让滑动变阻器接入电路中的电阻最大，改变滑动变阻器的电阻，测量六组实验数据填入下表。根据实验数据，在坐标纸上建立合适的坐标系，画出图像，图线与纵坐标的交点代表电动势，斜率的绝对值代表内阻。实验序号123456 AV图1（2）实验误差分析根据U=E-Ir，U代表的是电池的路端电压，而实验中电压表测量的就是路端电压；I而代表干路中的电流，而电流表测量的为通过滑动变阻器的电流，与干路中的电流的差值为U/RV，所以本实验的误差在于电压表分走
6、的干路中电流没有测量出来。可以将公式修正为 可见，对于每一组测量数据，而电流表比真实值小一些。利用图2分析可得，电动势和内阻的测量值都偏小。图22、对比组实验（1）利用图3连接好实验电路。实验开始前，让滑动变阻器接入电路中的电阻最大，改变滑动变阻器的电阻，测量六组实验数据填入下表。根据实验数据，在坐标纸上建立合适的坐标系，画出图像，图线与纵坐标的交点代表电动势，斜率的绝对值代表内阻。实验序号123456 VA图3（2）实验误差分析根据公式 ，U代表的是电路的路端电压，而实验中电压表测量的为滑动变阻器两端的电压，比路段电压小IRA；而代表干路中的电流。所以本实验的误差在于电流表两端的电压没有测量出来。可以将公式修正为可见，对于每一组测量数据，电压表读数比真实值小一些。利用图4分析可得，电动势测量值准确，而内阻的测量值偏大，通过公式可见，内阻测量值比真实值多一个电流表的内阻。图43、利用等效替代法分析方案二和方案三方案二 安阻法图5中的电阻箱和电流表的读数能够等效替代图3中的电压表。图5 安阻法方案三 伏阻法图六中的电阻箱和电压表读数能够代替图1中的电流表图6 伏阻法七、课后反思本实验由于用的旧电池，所以在电流比较大时需要尽快读数。高中学生对于实验的误差分析存在一定的难度，需要不断的加深巩固才能掌握。谢谢大家