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視頻標(biāo)簽：電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻
所屬欄目：高中物理優(yōu)質(zhì)課視頻
視頻課題：高中物理人教版選修《測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻》陜西省優(yōu)課
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高中物理人教版選修《測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻》陜西省優(yōu)課
《測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻》教學(xué)設(shè)計(jì)
【教學(xué)目標(biāo)】 1.知識(shí)與技能：
（1）理解和掌握測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理能選擇合適的儀器正確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路實(shí)驗(yàn)； （3）理解并掌握處理物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的科學(xué)方法。 2.過程與方法：
（1）引導(dǎo)學(xué)生參與討論設(shè)計(jì)方案、選擇合適儀器設(shè)計(jì)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，開闊思路，激發(fā)物理學(xué)習(xí)興趣；
（2）體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)研究中獲取數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、尋找規(guī)律的科學(xué)思維方法；
（3）引導(dǎo)同學(xué)互動(dòng)、師生互動(dòng)交流，感受問題情境，共同體驗(yàn)探究規(guī)律的喜悅，共創(chuàng)愉快高效的人文課堂。 3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：
（1）主動(dòng)培養(yǎng)將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐的勇氣，主動(dòng)探究實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移； （2）培養(yǎng)敢于質(zhì)疑的習(xí)慣、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和不斷求索的頑強(qiáng)精神； （3）使學(xué)生理解和掌握運(yùn)用實(shí)驗(yàn)手段處理物理問題的基本程序和技能； （4）培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、辯證思考等思維能力和操作能力等。 【教學(xué)重點(diǎn)】
測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的原理 ，實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理。 【教學(xué)難點(diǎn)】
測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集處理。 【流程設(shè)計(jì)】
【教學(xué)資源】
教材；待測(cè)干電池，待測(cè)鉛蓄電池，雙量程電流表（0-0.6A-3A），雙量程電壓表（0-5V-15V），電阻箱、滑動(dòng)變阻器(0-10kΩ)、開關(guān)、導(dǎo)線若干組,制作水果電池的水果（蘋果，橙子及土豆）；電腦、投影儀、課件、課件翻頁器等。
觀察電池 導(dǎo)入課題 小組討論 展示交流 小結(jié)歸納 學(xué)生實(shí)驗(yàn) 教師指導(dǎo) 討論交流 小結(jié)追問 引發(fā)思考 分享成果 評(píng)價(jià)歸納 選擇器材 分組實(shí)驗(yàn) 探究方案 展示交流 聯(lián)系生活 倡導(dǎo)環(huán)保
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【教學(xué)過程】
一．觀察電池、導(dǎo)入課題： 教師：首先引導(dǎo)學(xué)生觀察不同的待測(cè)電池，然后聯(lián)系實(shí)際強(qiáng)調(diào)電池在日常生活中的重要應(yīng)用，明確學(xué)習(xí)探究的主要任務(wù)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)收集處理等，引入探究學(xué)習(xí)課題——測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。
引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)測(cè)量原理，有閉合電路歐姆定律及推導(dǎo)式提出三種不同的策略思路。
學(xué)生：由閉合電路歐姆定律
及推導(dǎo)式
和
可得三
種不同的測(cè)量思路，分別命名為安阻法，伏安法及伏阻法。 二．探究方案、展示交流：
1．教師引導(dǎo)：引導(dǎo)學(xué)生討論不同的測(cè)量方法涉及的器材選擇和電路設(shè)計(jì) 2．小組討論： 學(xué)生：在討論具體方法的測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)方案，探討得到較為準(zhǔn)確電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的數(shù)據(jù)搜集、處理的方法。
討論選擇自己小組所需的器材，依據(jù)已學(xué)的全電路的有關(guān)規(guī)律，討論設(shè)計(jì)的各種測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的原理實(shí)驗(yàn)方案與數(shù)據(jù)搜集、處理的方法。 教師:巡視參與學(xué)生討論。 3．展示交流：
學(xué)生根據(jù)提供器材，經(jīng)小組討論后，展示測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)的典型方案和數(shù)據(jù)搜集、處理的方法。 4．小結(jié)歸納：
歸納典型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)處理的方案。 （1）典型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案：
方案一：伏安法：利用電壓表和電流表測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 原理：E=U+Ir
所需器材：待測(cè)電池，電壓表，電流表，滑動(dòng)變阻器，開關(guān)，導(dǎo)線若干
方案二：安阻法：利用電流表和電阻箱測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻
原理：E=IR+Ir
所需器材：待測(cè)電池，電流表，電阻箱，開關(guān)，導(dǎo)線若干
方案三：伏阻法：利用電壓表和電阻箱測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻
原理：E=U+Ur/R
所需器材：待測(cè)電池，電壓表，電阻箱，開關(guān)，導(dǎo)線若干
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（2）數(shù)據(jù)處理的方案： 方法一：代數(shù)法：
伏安法:改變連入電路的阻值，從電流表和電壓表中讀取多組（I、U）的值，由兩組所測(cè)量的數(shù)據(jù)代入U(xiǎn) = E−Ir可聯(lián)立求解E和r的值。同理，據(jù)其它多組數(shù)據(jù)同理計(jì)算出對(duì)應(yīng)的E、r值，求E、r的平均值.即為所測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。
安阻法:改變連入電路的阻值，從電流表和電壓表中讀取多組（I、R）的值，由兩組所測(cè)量的數(shù)據(jù)代入E=IR+Ir可聯(lián)立求解E和r的值。同理，據(jù)其它多組數(shù)據(jù)同理計(jì)算出對(duì)應(yīng)的E、r值，求E、r的平均值.即為所測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。
伏阻法:改變連入電路的阻值，從電流表和電壓表中讀取多組（I、R）的值，由兩組所測(cè)量數(shù)據(jù)代入E=U+Ur/R可聯(lián)立求解E和r的值。同理，據(jù)其它多組數(shù)據(jù)同理計(jì)算出對(duì)應(yīng)的E、r值，求E、r的平均值.即為所測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。
方法二：解析圖像法：(圖略)
伏安法解析式： U=-Ir+E 安阻法解析:
伏阻法解析式:
三．選擇器材、分組實(shí)驗(yàn)：
教師：通過微課展示，教給學(xué)生制作水果電池的基本方法。實(shí)驗(yàn)前引導(dǎo)學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)有關(guān)注意事項(xiàng)，明確實(shí)驗(yàn)任務(wù)；實(shí)驗(yàn)中教師全面觀察學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況，糾正學(xué)生操作不足，指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)后期提醒學(xué)生完善實(shí)驗(yàn)表格、整理實(shí)驗(yàn)器材、做好展示準(zhǔn)備。
學(xué)生：做好實(shí)驗(yàn)分工，按照實(shí)驗(yàn)方案選擇合適實(shí)驗(yàn)器材，正確連接實(shí)驗(yàn)電路。檢查無誤后有序?qū)嶒?yàn)，做好數(shù)據(jù)搜集、記錄。按照處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的各種方法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
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選擇器材：根據(jù)測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的設(shè)計(jì)方案，選擇所需器材，估算并根據(jù)有關(guān)參數(shù)選擇電流表、電壓表的量程，并選取總阻值配套的滑動(dòng)變阻器或變阻箱，開關(guān)及導(dǎo)線。
連接電路：根據(jù)原理圖連接電路圖，注意檢查電表量程、正負(fù)極性、連人電路電阻阻值、開關(guān)閉合狀況等。 數(shù)據(jù)收集：閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器或電阻箱，使電流表或電壓表有明顯示數(shù)，記錄一組電表的示數(shù)，用同樣的方法測(cè)量并記錄6—8組數(shù)據(jù)。所讀數(shù)據(jù)有效位數(shù)要符合讀數(shù)規(guī)則，記錄在設(shè)計(jì)合理的表格中。 整理器材：斷開開關(guān)，收拾整理好器材。
處理數(shù)據(jù)：用excel軟件處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析. 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表：（附在學(xué)生學(xué)案后） 物理量/
單位
1 2 3 4 5 6 7 8
四、分享成果、評(píng)價(jià)歸納：
學(xué)生：分組展示實(shí)驗(yàn)成果。各小組將本組討論的典型數(shù)據(jù)處理方案在全班展示、同學(xué)質(zhì)疑討論交流。展示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表，公式法、圖像法處理得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其它同學(xué)質(zhì)疑交流討論。
教師：參與質(zhì)疑、討論、交流并點(diǎn)評(píng)，待學(xué)生展示后，對(duì)典型實(shí)驗(yàn)方案、數(shù)據(jù)處理方案及實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。 五、小結(jié)追問、引發(fā)思考：
學(xué)生：在教師引導(dǎo)下及時(shí)對(duì)探究學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行小結(jié)。 教師：在師生互動(dòng)交流基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生思考其它各種不同的測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)方案。同時(shí)，在強(qiáng)調(diào)多次測(cè)量求平均值、圖像法擬合減小誤差的基礎(chǔ)上，對(duì)于實(shí)驗(yàn)分析系統(tǒng)誤差存在的影響，將于下節(jié)課中再討論，引發(fā)學(xué)生思考。 六、聯(lián)系生活、倡導(dǎo)環(huán)保： 師生討論，達(dá)成共識(shí)：
解決問題往往有多種方法， 要培養(yǎng)多角度思考問題的習(xí)慣！ 電池的應(yīng)用很廣泛，但廢舊電池的潛在危害很大！
我國(guó)是世界上頭號(hào)干電池生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，有資料表明，我國(guó)有1400多家電池生產(chǎn)企業(yè)，干電池的生產(chǎn)量早已超過美國(guó)躍居世界第一，接近全世界一半。 如此龐大的電池?cái)?shù)量，污染應(yīng)引起大家的高度重視！讓每個(gè)廢舊電池不去破壞污染我們生存的環(huán)境，必要且緊迫！
視頻來源：優(yōu)質(zhì)課網(wǎng) www.jjlqy.cn
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