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高中物理《實(shí)驗(yàn):測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻》教案

時(shí)間:2024-03-06 10:44:11 物理教案 我要投稿
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高中物理《實(shí)驗(yàn):測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻》教案

  作為一名教學(xué)工作者,編寫教案是必不可少的,教案是教學(xué)活動(dòng)的依據(jù),有著重要的地位。那么寫教案需要注意哪些問題呢?下面是小編為大家整理的高中物理《實(shí)驗(yàn):測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻》教案,僅供參考,希望能夠幫助到大家。

高中物理《實(shí)驗(yàn):測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻》教案

  一、教學(xué)目標(biāo)

  1.能夠用伏安法測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻;能利用圖像法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理;知道伏安圖的縱截距表示電池的電動(dòng)勢(shì)、斜率的絕對(duì)值表示電源內(nèi)阻。

  2.通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理,體會(huì)圖像分析在物理學(xué)中的應(yīng)用,提升邏輯思維和分析能力。

  3.通過實(shí)驗(yàn)探究,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)精神。

  二、教學(xué)重難點(diǎn)

  重點(diǎn):利用閉合電路的歐姆定律進(jìn)行數(shù)據(jù)處理;

  難點(diǎn):圖像法。

  三、教學(xué)過程

  (一)導(dǎo)入新課

  提出問題:

 、儆心男y(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的方法?(伏安法、伏阻法、安阻法)

 、谶@些測(cè)量方法的共性是什么?(測(cè)出電路中的多組電流電壓電阻值,根據(jù)閉合電路的歐姆定律進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,即可求出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻)

  教師引導(dǎo):幾種測(cè)量方法都可以較好地測(cè)出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,但由于時(shí)間有限,本節(jié)課以伏安法為例進(jìn)行實(shí)驗(yàn),伏安法具有簡(jiǎn)單明了、數(shù)據(jù)處理方便的優(yōu)點(diǎn),但同時(shí)也有缺點(diǎn),那就是需要同時(shí)使用電流表和電壓表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。那么,今天我們就一起進(jìn)入《實(shí)驗(yàn):測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻》。

  (二)新課講授

  1.實(shí)驗(yàn)方法

  提出問題:需要使用哪些實(shí)驗(yàn)器材來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)?請(qǐng)學(xué)生結(jié)合舊知進(jìn)行分析(電池、開關(guān)、電流表、電壓表、導(dǎo)線若干)

  讀書指導(dǎo):為了更好地掌握測(cè)量方法,電池的各項(xiàng)指標(biāo)有一定的要求。本實(shí)驗(yàn)采用內(nèi)阻較大的水果電池。請(qǐng)學(xué)生自主閱讀教材上有關(guān)于水果電池的介紹,完成之后請(qǐng)一位同學(xué)為全班總結(jié)要點(diǎn)。(把較粗的銅絲和鐵絲相隔約幾毫米插入馬鈴薯或蘋果中,就制成了一個(gè)水果電池,銅絲為正極,鐵絲為負(fù)極。水果電池的優(yōu)點(diǎn)是內(nèi)阻比較大,容易測(cè)量。但水果電池在使用過程中,由于發(fā)生化學(xué)反應(yīng),正極附近析出氣體,在一定程度上使電極與果汁隔離,明顯地改變了內(nèi)阻,所以,測(cè)量前要做好充分的準(zhǔn)備,測(cè)量盡量迅速,使得內(nèi)阻發(fā)生較大變化之前結(jié)束測(cè)量。)

  學(xué)生上臺(tái)板演:請(qǐng)同學(xué)上臺(tái)板繪伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的原理圖。(如下圖)。

  人教版選修3-1第二章第9節(jié)實(shí)驗(yàn):測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻P69

  提出問題:本實(shí)驗(yàn)應(yīng)如何操作,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如何記錄?(接通電路后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器,待示數(shù)穩(wěn)定后迅速讀取電流和電壓數(shù)據(jù),反復(fù)操作,記錄多組數(shù)據(jù)備用)

  進(jìn)行實(shí)驗(yàn):學(xué)生以4人為一組,根據(jù)確定好的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù),限時(shí)15分鐘,在此過程中教師巡視指導(dǎo)。

  2.數(shù)據(jù)處理

  小組討論:教師詢問如何利用已有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出水果電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,請(qǐng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)小組內(nèi)部進(jìn)行討論,限時(shí)5分鐘,教師繼續(xù)巡視。(大部分學(xué)生能夠想到利用公式法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,即將多組電流電壓值代入閉合電路的歐姆定律進(jìn)行分析;少數(shù)同學(xué)能夠想到采用圖像的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,即繪制伏安特性曲線,與U=E-Ir進(jìn)行對(duì)比分析)

  提出問題:公式法大家都比較容易接受,那么圖像法是如何得出結(jié)果的呢?(做出伏安特性曲線,根據(jù)U=-Ir+E可知,伏安特性曲線滿足一次函數(shù)關(guān)系,圖像應(yīng)為一條傾斜直線,在直線上,縱截距表示開路電壓,即電源電動(dòng)勢(shì),斜率等于負(fù)的電源內(nèi)阻)。

  人教版選修3-1第二章第9節(jié)實(shí)驗(yàn):測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻P70

  在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較充足的情況下,哪種數(shù)據(jù)處理方法更好呢?(圖像法,能夠比較方便地讀出最終需要測(cè)量的物理量,且數(shù)據(jù)使用度比較高,如果出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)也比較容易剔除)

  請(qǐng)學(xué)生利用圖像法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,得出最終結(jié)論。

  (三)鞏固提升

  思考問題:本實(shí)驗(yàn)在數(shù)據(jù)處理時(shí)是否存在系統(tǒng)誤差?誤差來源是什么?(存在系統(tǒng)誤差,電流表和電壓表存在內(nèi)阻,在本實(shí)驗(yàn)的電路連接方式中,電壓表的內(nèi)阻會(huì)有分流,導(dǎo)致測(cè)得的電流值并不是干路電流,最終測(cè)定的結(jié)果不準(zhǔn)確)

  (四)小結(jié)作業(yè)

  1.小結(jié):師生共同梳理本節(jié)課的內(nèi)容,強(qiáng)化學(xué)生的記憶和理解。

  2.布置作業(yè):根據(jù)學(xué)過的電路知識(shí),從理論上分析圖像法處理數(shù)據(jù)的誤差偏向;查閱資料,了解如何使用“等效電源法”分析誤差。

  四、板書設(shè)計(jì)

  略

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