高中物理教学设计及反思.doc

教学基本信息
课题
第十节课：测电源电动势和内电阻
作者及工作单位
玛纳斯县第一中学
指导思想与理论依据
    将自己在本节课教学中的亮点设计所依据的指导思想或者核心教育教学理论简述即可，指导思想和依据的教育理论应该在后面的教学过程中明确体现出来。本部分内容必须和实际的教学内容紧密联系，避免出现照搬课标中整个模块的教学指导思想等情况
　本节设计按照设疑，探究，实践，改进提高，解决问题的思想展开，给学生设置合理的提问，使学生主动积极的探索求解，在思考中学习知识、解决问题。
教材分析
（可以从以下几个方面进行阐述，不必面面俱到）
l         课标中对本节内容的要求；本节内容的知识体系；本节内容在教材中的地位，前后教材内容的逻辑关系。
l         本节核心内容的功能和价值（为什么学本节内容），不仅要思考其他内容对本节内容学习的帮助，本节内容的学习对学科体系的建立、其他学科内容学习的帮助；还应该思考通过本节内容的学习，对学生学科能力甚至综合素质的帮助，以及思维方式的变化影响等。
本节是对闭合电路欧姆定律的一个应用，要求学生能利用已学知识进行实际的电路设计。在教材中对本章知识起到了升华的作用，切实提升了学生的能力。是对电学知识的一次能力升华。
学情分析
（可以从以下几个方面进行阐述，但不需要格式化，不必面面俱到）
教师主观分析、师生访谈、学生作业或试题分析反馈、问卷调查等是比较有效的学习者分析的测量手段。
l         学生认知发展分析：主要分析学生现在的认知基础（包括知识基础和能力基础），要形成本节内容应该要走的认知发展线，即从学生现有的认知基础，经过哪几个环节，最终形成本节课要达到的知识。
l         学生认知障碍点：学生形成本节课知识时最主要的障碍点，可能是知识基础不足、旧的概念或者能力方法不够、思维方式变化等。
　学生在学习了理论知识之后，有得到实践证明的渴望，但学生在设计应用方面能力不足，需要教师的精心引导作为铺垫！所以，本节的设计不能盲目的放手，而应该精心设置提问，引导学生积极思考，步步推进，逐步到达对知识的掌握应用。
教学目标
（教学目标的确定应注意按照新课程的三维目标体系进行分析）
　教学目标
一、知识与技能
１．学会应用理论知识和已有的实验基础，去设计实验方案，确定科学合理的实验步骤；
２．能根据实验要求合理选择并安装实验器材，正确进行实验；
３．通过实验认识测量的意义，理解误差并能深入对实验过程和实验误差分析。
４．学习用图线法处理数据的规范和方法。
二、过程和方法
１．对实验课题展开讨论，提出各小组的实验方案；
２．分组进行科学探究活动，完成实验操作过程；
３．展示学生写出的完整实验报告，进行交流和评估。
三、情感态度和价值观
１．进一步提高学生的实验素养，激发实验探究的兴趣；
２．增强学生的创新意思；
３．养成交流与合作的良好习惯，发展学生的实践能力；
４．培养学生耐心细致的意志品质，事实是的科学态度。培养学生协作互助的精神。

教学重点和难点
教学重点
利用图线处理数据
教学难点
如何利用图线得到结论以及实验误差的分析

教学流程示意
（按课时设计教学流程，教学流程应能清晰准确的表述本节课的教学环节，以及教学环节的核心活动内容。因此既要避免只有简单的环节，而没有环节实施的具体内容；还要避免把环节细化，一般来说，一节课的主要环节最好控制在4~6个之间，这样比较有利于教学环节的实施。）

教学过程（教学过程的表述不必详细到将教师、学生的所有对话、活动逐字记录，但是应该把主要环节的实施过程很清楚地再现。）
教学环节
教师活动
预设学生行为
设计意图
　教学过程
一、探讨测电源电动势和内电阻的方法（第１课时）
（一）、分小组展开讨论。
在教师的引导下，同学们将测电源电动势的几种方法进行探讨，然后各小组确定自己的实验方法，写出实验原理。具体过程设计如下：
教师拿出一个电池，提问：如何测它的电动势？能不能用伏特表直接测量？
学生回答：不行。因为这样测的只是路端电压而不是电动势。
教师：这方法简单但不符合要求。大家知道电池是有内阻的，而且不是普通的纯电阻，直接测量是行不通的，该如何测量呢？
学生：由闭合电路欧姆定律Ｅ＝Ｕ＋Ｉｒ和伏安法测电阻的实践经验得知，这儿也可用伏安法。
教师：此法可行，哪个小组愿用这种方法测量？伏安法有几种接法？画出电路图，写出实验原理和步骤，作误差分析。还有没有其他方法呢？比如，改一下条件，只给一个电流表，不给电压表，能否进行测量？
附：伏安法的原理图和误差分析
（1）安培表内接，测量多组值。，作　图线。由图象可求得 　
若用代数法，　
解得 =　
考虑伏安表的内阻。 　

减少误差的方法就是选择内阻较大的伏特表，讨论相对误差

（2）安培表外接法。测量值
，　，　，　
考虑安培表的内阻，真实值为
　，
，　
可见测量的电动势没有系统误差。内阻的系统误差为。当电流表内阻很小时，即时，实验中应选用较小的电流表。鉴于中学实验设备有限，与相差不会太大，而与相差则很大。因此选用内接法。
学生：课本135页有一道例题给出了答案，只需两个定值电阻就可以了。
教师：不错。能不能修改一下，变得更有操作性，实验结果更准确呢。
学生：用电阻箱代替两个定值电阻。
教师：很好。请一个小组用这种方法，具体要求一样。大家再思考，可否更换电流表呢？
附：电流表法。
（1）若用两个定值电阻，单刀双掷开关，如图1，可测两个电流值。

图1

解方程组得：
本实验只能测一组值，不能减小偶然误差。系统误差在于安培表的内阻没有考虑。实际上应有：（设安培表内阻为。）

（2） 用一个电阻箱，如图2。，作曲线，
曲线斜率 ， 截距， .
若考虑安培表内阻，则，

图2
减少分流误差的方法是尽量选用内阻较少的安培表。
学生：用伏特表和一个电阻箱即可。
附：电压表法
（1）若用两定值电阻，单刀双掷开关。此方法类似于电流表法中的第一种情况。这儿不再重复。
用一个电阻箱，如图3。

图3
，　
可作图线。
。
系统误差源于伏特表内阻。误差定量的计算和分析比较繁，这里不作计算。要减少系统误差，应尽量选择内阻较大的伏特表。
教师：好。请你们用这种方法。还有没有其他方法呢？这里老师介绍一种新方法，共大家参考。
如图4所示， 用电源输出功率求电源电动势和内电阻。负载电阻R上消耗的功率

图4
当即时，有极大值。测量几组U、R值，并求出相应的值。作曲线，找出曲线上最大值对应值即为。再由　，求出电动势。
外，由曲线还可看出电源输出功率和外负载的关系。

二、学生分组实验 （第2课时）
学生拿到实验方案后，自选所需器材，分组完成实验。要求学生具体做好以下几点：
①由实验原理设计实验步骤。
②完成实验操作。
③自行设计表格并记录数据。
④处理数据得出结论。
⑤作简单的误差分析。
学生实验过程中，教师巡视，纠正可能出现的错误，提建设性改进意见。每个小组课后写出完整的实验报告。
三、学生实验成果展示及点评 （第３课时）
每个小组选一名代表作讲解，教师点评。
四、作业
利用下表中所列实验器材，设计一个实验电路来测量电池的电动势Ｅ
器材（代号）
规格
待测电池（E）
电压表 (V)
电阻 (R1)
电阻 (R2)
电键两个 (K1和K2)
导线若干
电动势E大约4.5V,内阻约6
量程3V，内阻很大
阻值等于15.0
阻值等于8.20
（１）试在虚线方框内画出实验电路图，标明所用器材的代号。
（２）电路图连接完成之后，写出进行测量的实验步骤，用适当的符号表示各步骤中测得的物理量；
（３）用已知量和所测得的物理量表示电池的电动势；表达式为Ｅ＝_________。
板书设计（需要一直留在黑板上主板书）

1.实验原理：闭合电路欧姆定律E=U＋Ir
2.实验器材：
测路端电压； 测干路电流，即过电源的电流。需测量的是一节干电池，电动势约为1.5V，内电阻大约为零点几欧

3. 电路图

采用图1 示数准确 示数偏小
采用图2 示数准确 示数偏小
3.数据处理：
可以多测几组求平均，也可以将数据描在图上，利用图线解决问题。

明确：
①图线的纵坐标是路端电压，它反映的是：当电流I增大时，路端电压U将随之减小，U与I成线性关系，U=E—Ir。也就是说它所反映的是电源的性质，所以也叫电源的外特性曲线。
②电阻的伏安特性曲线中，U与I成正比，前提是R保持一定，而这里的U－I图线中，E、r不变，外电阻R改变，正是R的变化，才有I和U的变化
4.误差分析：
实验中的误差属于系统误差，讨论得到的数值是偏大还是偏小？（利用图线及合理的推理）

因为 电压表的分流作用
所以 I真=I测＋Iv

即 （I真—I测）↑，
反映在图线上：
当 U=0时，Iv→0 I→I真
故 r真＞r测 E真＞E测
教学反思
（教学反思的撰写应避免对教学设计思路、指导思想的再次重复。教学反思可以从以下几个方面思考，不必面面俱到）：
l     反思在备课过程中对教材内容、教学理论、学习方法的认知变化。
l     反思教学设计的落实情况，学生在教学过程中的问题，出现问题的原因是什么，如何解决等，避免空谈出现的问题而不思考出现的原因，也不思考解决方案。
l     对教学设计中精心设计的教学环节，尤其是对以前教学方式进行的改进，通过设计教学反馈，实际的改进效果如何。
l     如果让你重新上这节课，你会怎样上？有什么新想法吗？或当时听课的老师或者专家对你这节课有什么评价？对你有什么启发？
　本节课通过让学生经历设计电路和选择仪器、处理数据的过程，使学生学习科学的实验方法、合理地处理数据的方法。通过过程的探究及实验的亲身操作，使学生理解和掌握运用实验手段处理物理问题的基本程序和技能，具备敢于质疑的习惯、严谨求实的态度和不断求索的精神，培养学生观察能力、思维能力和操作能力，提高学生对物理学习的动机和兴趣。
授课过程中比较好的有：
1．让学生自己探究出测电源电动势和内阻的三种方法，可以让学生对三种方法深刻理解。
2.学生亲历实验仪器的选择及实验过程，掌握科学的实验方法。
3．使用坐标纸让学生规范地进行图象法的训练，可以让学生牢固地掌握图象法处理实验数据。还通过多媒体，让学生知道常见的作图错误。
4．除了坐标纸上作图，还使用Excel对实验数据进行处理，让学生了解使用计算机处理数据的好处。
学生反应：
1、学生在集体回答、小组讨论、和个别活动中都表现积极，表明对教学进程的适应。
2、学生实验水平及数形结合、图像处理问题方面得到提高。
存在的问题：
1、 器材的选择：电阻箱只能精确到期1Ω，调节的范围太小.
2、 实验误差的分析学生掌握不扎实.