测定电池电动势和内阻说课稿.doc

测定电池的电动势和内阻
康保一中 赵波云
尊敬的评委、各位老师：
大家好!我是康保一中的物理教师赵波云，我的说课题目是“测定电池电动势和内阻”，我将从设计思想、教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法教具、教学过程和教学反思八个方面进行说课。首先我来进行设计思想介绍。
一、设计思想
本节课的设计思想是重点培养学生学会用图像法处理数据的能力，其中在实验探究中又进一步培养了学生的动手能力，全篇更体现了“闭合电路欧姆定律”的灵魂。为了达到这一目的，本节课在设计中先抛出问题，激发学生兴趣，之后在教师引导下，小组探究、合作学习，最终达到完成目标，使学生深刻认识电的科学素养。
二、教材分析
教材中提供了三种实验方法供教学选择，但实验原理大致相同，教学中可以就第一种方法进行详细的分析，其余的可以让学生课后进行思考，要让学生理清电动势和内阻测量的思维线索。通过本节课的学习，学生可以灵活地运用闭合电路欧姆定律，对图像法处理数据进一步熟悉，还可以得到电学实验中许多操作技能的训练。因此，教学内容不只是给学生一种测量电动势的方法，更重要的是通过实验使学生更好地理解电动势这一概念。
三、学情分析
我校学生基础比较薄弱，虽然上了高中重新学习过电源，但是还是停留在初中的认知上，他们总是认为“电源的电动势不就是初中学过的电源两端的电压吗？”不能说对也不能说错。而学生又记得我们说过“断路时，电源两端的电压就等于电源电动势的大小”，这时不少的同学会提出测定电源电动势直接找块电压表测下不就可以了吗？因为老师说过电压表接在电路中相当于断路。出现这样的疑惑我觉得很正常，一方面对电路的认识不彻底，另一方面还是对电路中的路端电压和电动势混在了一起，没有对电动势的物理意义弄明白，尤其是后面即将学到的电磁感应中导体棒切割磁感线产生的电动势。至于电源内阻，只要教师提出电池发热学生不难理解。所以我们让学生知道电动势不能用电压表直接测，只能根据闭合电路欧姆定律间接测出。把前面的问题解决之后，这节课的重难点不在实验操作而在实验原理和误差分析。
四、教学目标
知识与技能
1、理解测定电源的电动势和内阻的基本原理，体验测定电源的电动势和内阻的实验探究过程。
2、学会用图象法求解电动势和内阻。
过程与方法
1、体验实验研究中获取数据、分析数据、寻找规律的科学思维方法。
2、学会利用图线处理数据的方法和初步了解误差分析的方法。
情感、态度与价值观
培养学生观察能力、思维能力和操作能力，激发学生学习兴趣，培养学生的合作精神和对科学的求知欲。
五、教学重点和难点
重点：利用图线处理数据得到结论
难点：实验误差的分析。
六、教法教具
实验探究法，讲解法
多媒体计算机、投影仪、旧电池、导线若干，电压表，电流表，滑动变阻器，变阻箱，开关。
七、教学过程
教学过程

教师活动
学生活动
达到目标

自主学习
1．前面我们学习了闭合电路的欧姆定律，那么此定律文字怎么描述？公式怎么写？
闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比，这就是闭合电路的欧姆定律。
E=U＋Ir（课件展示结果）

1．学生课下通过自主学习，已经掌握原理，学生抢答。

2．如有不全，其他学生补充
1．培养他们竞争的意识。
2．体现学以致用教学理念。

合

作

探

究

测

定

电

池

的

电

动

势

和

内阻

一、实验原理
1.电池已成为人类生活的亲密伙伴，生活中处处需要电池，现在有一个干电池，要想测出其电动势和内电阻，你需要什么仪器，采用什么样的电路图，原理是什么？
2．教师归纳：
（1）伏安法：一个滑动变阻器、一块安培表、一块伏特表、一个开关和导线若干 , 测量这节电池的电动势和内阻
原理：E = U + Ir

（2）阻安法：一节使用过的干电池、一个变阻箱、一块安培表、一个开关和导线若干,测量这节电池的电动势和内阻
原理: E = I ( R + r )

（3）伏阻法：一节使用过的干电池、一个变阻箱、一块电压表、一个电键和导线若干 , 测量这节电池的电动势和内阻

这几种方法均可测量，今天我们这节课选择用测量的这一种。
二．实验操作

1．恰当选择实验器材，照图连好实验仪器，使开关处于断开状态且滑动变阻器的滑动触头滑到使接人电阻值最大的一端．
2．闭合开关S，接通电路，记下此时电压表和电流表的示数．
3．将滑动变阻器的滑动触头由一端向另一端移动至某位置，记下此时电压表和电流表的示数．
4．继续移动滑动变阻器的滑动触头至其他几个不同位置，记下各位置对应的电压表和电流表的示数．
次数
1
2
3
4
5
电流（I）

电压（U）

5．断开开关S，拆除电路．
三、数据处理
方法一：公式法
改变 R 的阻值，从电流表和电压表中读取两组 I、U的值，代入方程组联立求解，多测量几次 I、U 的值，算出 E、r 取平均值。

方法二：图象法
在坐标纸上以 I 轴为横坐标，U 为纵坐标，用测出几组的 U，I 值画出 U－I 图象。所得直线跟纵轴的交点即为电动势 E 的值，图线的斜率的绝对值即为内阻的值。

注意事项：关于图象法处理数据
将多组U、I数据描在坐标纸上，利用图线求解电动势和内阻。
①纵轴是路端电压，横轴是干路电流，U=E-Ir，图线是倾斜向下的直线。
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。
③实验中至少得到5组以上数据，画在坐标纸上拟合出一条直线。要使多数点落在直线上，且分布在直线两侧的点个数大致相等。
④将图线延长，纵轴截距意味着断路情况，它的数值等于电动势E。横轴截距（路端电压U=0）意味着短路情况，它的数值等于短路电流。
【特别提醒】①两个截距点均无法用实验直接测到，是利用得到的图线向两侧延长得到的。
②由于r一般很小，得到的图线斜率的绝对值就较小。为了使测量结果准确，纵轴的坐标一般不从零开始，计算r时选取直线上相距较远的两点求得。
四、误差分析

偶然误差：主要来源于电压表和电流表的读数以及作U一I图象时描点不很准确．
系统误差：
1、第一种实验电路（图1）
U=E-Ir中的I是通过电源的电流，U是电源两端电压；本实验用图1所示的电路是存在系统误差的，这是由于电压表分流IV，使电流表示数I测小于电池的输出电流I真。
∵I真=I测+IV，而，U越大，IV越大，U趋于零时，IV也趋于零。
∴它们的关系可用图表示，测量图线为AB，真实图线为A/B。由图线可以看出r和E的测量值都小于真实值，即r测<r真，E测<E真。

2、第二种实验电路（图2所示）
第二种实验电路如图2所示，由于电流表的分压作用，所以U真=U测+UA=U测+IRA，RA为电流表的内阻。这样在U—I图线上对应每一个I应加上一修正值△U=I•RA，由于RA很小，所以在I很小时，△U趋于零，I增大，△U也增大，理论值与测量值的差异如图所示。由图可知：E测=E真，r测>r真。（内阻测量误差非常大）

1．学生在老师的带动下，积极思考，由前面的闭合电路欧姆定律I=E/（r+R）可知E=I（R＋r），或E=U＋Ir

2．学生认真听讲，积极思考，归纳总结。
结论：学生分析总结得到三种方法的基本原理都是相同的，都是闭合电路的欧姆定律，都离不开路端电压和干路上的电流，故采用最基本的实验电路—第一种方法。

学生分组实验，按实验步骤1.2.3.4.5依次操作，并认真填写表格。

在这里学生主要应用图像法作图，将上面实验中得到的数据描点、绘图、连线
在坐标纸上以U为纵轴，以I为横轴，作出U一I图象，利用图象求出E、r。

学生认真听讲，做好笔记，尝试着自己去画图，分析误差。多练习
1．抛出问题，激发学生学习兴趣

2．让学生认识到三种电路实质都是相同的，都离不开闭合电路的欧姆定律

2．培养学生的合作探究精神。尤其是对于数据的读取、记录准确。

对公式法理解即可

学会作图法去处理数据，这是本节课的重点

数据处理是难点，本节课只要求学生对于误差分析有一个初步认识即可，为后续的进一步学习奠基。
小结
引导学生回顾本节课所学内容。
回顾本节课的重点知识
及时复习巩固，让知识系统化。
【布置作业】课后练习 2、3
【板书设计】
实验 ：测定电池的电动势和内阻
一、实验原理
1．闭合电路欧姆定律E=U＋Ir 2．三种电路设计
二．实验操作 1．2．3．4．5．
三．数据处理
1．公式法 2．图像法
三．误差分析
1.电源外接法 2.电源内接法
八、教学反思
这节课的教学我是按照传统的实验教学设计的，本来用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻，要根据实际测量的需要，选用合适的电路。但是考虑的学生的接受能力，我直接就选用了“电源外接法”电路，避免了学生在安培表的外接内接上的问题。这节课的重点在于利用图线进行数据处理，它是物理实验中常用的一种方法。这节课的难点在于误差分析上，由于时间紧，可能学生会觉得一塌糊涂，这需要后面的几节课不断巩固练习。以至于“等效电路法”也没有时间介绍。在学生探究实验方面，时间紧，任务重，使得本节课的各个环节不能让学生充分体验和探究，显得有些紧迫，我建议用两节课时间让学生充分探究，这样会更好些。