彭佑才《測量電源的電動勢和內(nèi)阻》教學(xué)設(shè)計(jì)

貴州省高中物理?xiàng)钣乐颐麕煿ぷ魇矣^摩課、示范課教學(xué)設(shè)計(jì)方案學(xué)校：大方實(shí)驗(yàn)高中 設(shè)計(jì)者：彭佑才主題、單元或課的名稱人教版高中物理選修3-1：第二章 恒定電流-第九節(jié) 實(shí)驗(yàn)：測定電源的電動勢和內(nèi)阻學(xué)科 高中物理年級 高二班 教學(xué)目標(biāo)知識與技能1、了解并掌握測定電池的電動勢和內(nèi)阻的原理和實(shí)驗(yàn)方法。2、學(xué)習(xí)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。過程與方法1、通過微課視頻的學(xué)習(xí)，設(shè)計(jì)電路和選擇儀器，開闊思路，激發(fā)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。情感態(tài)度與價(jià)值觀1、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。2、具備敢于質(zhì)疑的習(xí)慣、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度和不斷求索的精神，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、思維能力和操作能力，提高學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的動機(jī)和興趣。學(xué)習(xí)者特征分析知識基礎(chǔ)學(xué)生在學(xué)本課之前，已經(jīng)學(xué)習(xí)過電動勢，歐姆定律，串并聯(lián)電路和閉合電路的歐姆定律的相關(guān)知識，并掌握了電流表、電壓表的使用方法。能力基礎(chǔ)學(xué)生的觀察、分析能力不斷提高，具有初步的概括歸納總結(jié)能力、邏輯推理能力、綜合分析能力。學(xué)習(xí)者特征分析1. 學(xué)習(xí)者為高二年級的學(xué)生，具有一定的理論推導(dǎo)能力；2. 學(xué)生都是以小組為合作單位，同學(xué)們可以在互相幫助中完成。學(xué)習(xí)動機(jī)分析學(xué)生學(xué)習(xí)的目的是為了了解物理知識在生活中的應(yīng)用，并能夠應(yīng)用物理知識解釋生活中的現(xiàn)象。學(xué)習(xí)風(fēng)格分析通過微課學(xué)習(xí)讓學(xué)生了解怎樣將所學(xué)知識應(yīng)用在探究活動中，培養(yǎng)學(xué)生熱衷于科學(xué)研究不斷進(jìn)取的精神。教學(xué)內(nèi)容教材分析本課出自人教版高中物理選修3-1第二章第九節(jié)，它是閉合電路歐姆定律的深化和實(shí)際應(yīng)用，學(xué)生通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，既能加深對閉合電路歐姆定律的理解，又能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的合作、探究、動手能力，具有很重要的實(shí)際意義。教學(xué)重難點(diǎn)：重點(diǎn)：掌握實(shí)驗(yàn)原理和方法，學(xué)會處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)難點(diǎn)：用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)誤差的分析。信息化教學(xué)媒體和資源的選擇和運(yùn)用：1. 微課視頻： 2.PPT：教學(xué)準(zhǔn)備：1師準(zhǔn)備：根據(jù)學(xué)生情況，擬寫教學(xué)設(shè)計(jì)，錄制微課和制作課件，上網(wǎng)查找資料；2學(xué)生準(zhǔn)備：課前預(yù)習(xí)，自主梳理串并聯(lián)電路、閉合電路的歐姆定律的相關(guān)知識，了解伏安法測未知電阻的方法。教學(xué)過程（活動）教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容師生活動及意圖復(fù)習(xí)引入首先帶領(lǐng)學(xué)生回顧閉合電路的歐姆定律和伏安法測電阻，接著開門見山地引入新課：這節(jié)課我們就根據(jù)閉合電路的歐姆定律，來測量電池的電動勢和內(nèi)阻。讓學(xué)生回顧知識，輕松引入課題，消除學(xué)生的緊張心理。新課教學(xué) 一、微視頻講解實(shí)驗(yàn)操作一、微視頻講解實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、掌握用伏特表和電流表測定電源的電動勢和內(nèi)阻的方法；進(jìn)一步理解閉合電路歐姆定律。 2、掌握用圖象法求電動勢和內(nèi)阻的方法。實(shí)驗(yàn)原理：1、電路：如圖所示2、原理：閉合電路的歐姆定律。實(shí)驗(yàn)器材：電流表、電壓表、電池、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干、坐標(biāo)紙、鉛筆。實(shí)驗(yàn)步驟：1、按原理圖連接實(shí)物圖。2、把變阻器的滑片移動到使電阻最大的一端。3、閉合電鍵，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)。記錄一組電流表和電壓表的示數(shù)，用同樣的方法測量并記錄幾組U、I值，并填入表格中。123456U/VI/A4、斷開電鍵，拆除電路，整理好器材。學(xué)生先看微視頻，了解電流表選用外接法的原因，掌握實(shí)驗(yàn)原理及電路圖。然后讓學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，老師巡視學(xué)生實(shí)驗(yàn)的操作情況。真正動手實(shí)踐，尊重實(shí)驗(yàn)現(xiàn)實(shí)。二、微視頻講解實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理二、微視頻講解實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理公式法 ：取六組對應(yīng)的U、I數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)滿足的關(guān)系式U1=E-I1r、 U2=E-I2r、 U3 =E-I3r讓第1式和第4式聯(lián)立方程，第2式和第5式聯(lián)立方程，第3式和第6式聯(lián)立方程，這樣解得三組E、r，取其平均值作為電池的電動勢E和內(nèi)阻r的大小。（這種處理方式，造成的誤差較大，一般不采用）圖像法：以路端電壓U為縱軸、干路電流I為橫軸建立U-I坐標(biāo)系，在坐標(biāo)平面內(nèi)描出各組（U，I）值所對應(yīng)的點(diǎn)，然后盡量多地通過這些點(diǎn)作一條直線，不在直線上的點(diǎn)大致均勻分布在直線兩側(cè)，如圖所示，則：（1）圖線與縱軸交點(diǎn)為電動勢E。（2）圖線與橫軸交點(diǎn)為短路電流 （3）圖線斜率的絕對值為內(nèi)阻學(xué)生通過對微視頻的學(xué)習(xí)，懂得了處理數(shù)據(jù)的方法。同時讓學(xué)生學(xué)會了怎樣求電源的電動勢和內(nèi)阻。增強(qiáng)運(yùn)用圖像處理數(shù)據(jù)的能力，培養(yǎng)看圖的能力以及分析問題、解決問題的能力。三、 微視頻講解誤差分析 三、 微視頻講解誤差分析1、由讀數(shù)引起的誤差。2、用圖象法求E和r時，由于作圖不準(zhǔn)確造成的誤差。3、本實(shí)驗(yàn)采用如右圖所示的測量電路是存在系統(tǒng)誤差的，這是由于電壓表V的分流IV引起的，使電流表A的示數(shù)I測小于電池的輸出電流I真。 因?yàn)椋篒真=I測+Iv，而 所以：U越大，Iv越大， U趨近于零時，Iv也趨近于零。由右圖可知，圖線與橫軸的交點(diǎn)為真實(shí)的短路電流，E測<E真、r測<r真。4、若采用如右圖4所示電路，電流表測得值是真實(shí)的，但由于電流表A的分壓，使電壓表V的示數(shù)U測小于電池的輸出電壓U真。 因?yàn)閁真=U測+UA，而UA=IRA, 所以I越大，UA越大，I趨近于零時，UA也趨近于零。通過誤差分析，能讓學(xué)生明白電流表外接和內(nèi)接時，測得值和真實(shí)值的關(guān)系，教會學(xué)生分析問題的方法，提高分析問題的能力。四、測電源電動勢和內(nèi)阻的其他方法四、測電源電動勢和內(nèi)阻的其他方法A、用如圖所示的電路，作 圖像與右圖等效，測得的電動勢無偏差，但內(nèi)阻偏大。B、用如圖所示的電路，作 圖像。 與右圖等效，測得的電動勢和內(nèi)阻均偏小。 通過創(chuàng)新學(xué)習(xí)和對比學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，使學(xué)生的學(xué)習(xí)能力得到提高。三.課堂小結(jié)1、本實(shí)驗(yàn)的原理是什么？采用什么樣的電路圖進(jìn)行側(cè)量？2、如何對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理？3、采用不同電路進(jìn)行測量時，引起誤差的原因及結(jié)果？學(xué)生：1、U=E-Ir,采用電流表外接法進(jìn)行測量。2、一般采用公式法和圖像法，但圖像法誤差較小。3、若采用電流表外接法，電壓表分流，使E測<E真，r測<r真；若采用電流表內(nèi)接法，電流表分流，使E測=E真，r測>r真.課堂小結(jié)部分用三個問題引出本節(jié)課的重難點(diǎn)，學(xué)生容易掌握本節(jié)知識的精華。四.作業(yè)1、課下閱讀課本，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。2、嘗試對本次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行誤差分析。3、若要用方案一測水果電池的電阻，電流表是內(nèi)接還是外接，實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)該注意哪些問題？作業(yè)部分是本節(jié)課的延伸。本節(jié)課在上課過程中，未講解關(guān)于水果電池的電動勢和內(nèi)阻的測定，但學(xué)習(xí)的目的就是為了解決實(shí)際問題，因此而做這樣作業(yè)安排。教學(xué)流程圖組織教學(xué)復(fù)習(xí)引入新課 數(shù)據(jù)處理及習(xí)題鞏固微視頻學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)操作及習(xí)題鞏固微視頻學(xué)習(xí) 誤差分析及習(xí)題鞏固微視頻學(xué)習(xí) 測電動勢和內(nèi)阻的其它方法及習(xí)題鞏固微視頻學(xué)習(xí) 以問答的方式進(jìn)行小結(jié)課外作業(yè)結(jié)束教學(xué)評價(jià)：1、希望通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)儀器的選擇、原理、數(shù)據(jù)處理、誤差分析等知識點(diǎn)。2、本節(jié)課采用微課進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生通過每個微視頻的學(xué)習(xí)后，分組討論、合作交流開展完成，充分體現(xiàn)了新課程理念，師生互動、生生互動得以張揚(yáng)。3、本節(jié)課內(nèi)容較為抽象，學(xué)生難以理解，通過學(xué)生微視頻學(xué)習(xí)后，自主總結(jié)，在再此基礎(chǔ)上加以習(xí)題的訓(xùn)練，以此得到鞏固和加強(qiáng)。板書設(shè)計(jì)： 實(shí)驗(yàn)：測定電源的電動勢和內(nèi)阻一、實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)步驟二、數(shù)據(jù)處理公式法圖像法三、誤差分析引起誤差的原因及導(dǎo)致的結(jié)果四、探索新方法測電源電動勢和內(nèi)阻伏組法安組法教學(xué)反思：課前反思：思考本節(jié)課應(yīng)該將微課用在課前還是課中，如果用在課前，從時間和空間上不夠現(xiàn)實(shí)。如果用在課中該怎樣用呢？之前聽過三節(jié)利用微課進(jìn)行教學(xué)的觀摩課，一節(jié)課只有一個微課，感覺學(xué)生聽了，什么都記不住，有點(diǎn)流于形式。思考微課能不能分成幾個部分呢？于是就試著做了，感覺效果還可以，這樣就定了下來。課后反思：將微課按內(nèi)容分板塊進(jìn)行教學(xué)的方式，效果很好，而且配套對應(yīng)的輔助練習(xí)，使學(xué)生對所學(xué)知識能及時得到鞏固。按照實(shí)驗(yàn)的順序教學(xué)，思路清晰，學(xué)生能清楚地掌握所學(xué)知識，同時對其它實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)起到了示范的作用。但是對虛擬實(shí)驗(yàn)的開展，由于學(xué)生對電腦操作不熟悉，導(dǎo)致連接實(shí)物圖時偏離了主題，也浪費(fèi)大量的時間，使得這節(jié)課后面的教學(xué)時間有點(diǎn)緊。7