(教学设计)第12章 第3节 实验：电池电动势和内阻的测量2023-2024学年新教材高中物理必修第三册(人教版2019).docx

(教学设计)第12章第3节实验：电池电动势和内阻的测量2023-2024学年新教材高中物理必修第三册(人教版2019)

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课程基本信息

1.课程名称：高中物理必修第三册（人教版2019）第12章第3节实验：电池电动势和内阻的测量

2.教学年级和班级：高二年级

3.授课时间：2023-2024学年第二学期第10周星期三第2节

4.教学时数：1课时

核心素养目标

培养学生实验操作能力，通过实际测量电池电动势和内阻，提高学生的实验设计、数据采集和处理能力；培养学生科学思维能力，让学生学会从实验现象中分析问题、解决问题，形成科学探究的思维方式；增强学生对物理概念的理解，提升物理学科的应用意识和创新能力。

学习者分析

1.学生已经掌握了电路基本元件的认识，了解了电动势和内阻的概念，以及相关的电学公式，如欧姆定律等。在实验操作方面，学生已经完成了简单的电路连接和电压、电流的测量。

2.学生对实验操作表现出较高的兴趣，具备一定的动手能力。在学习风格上，学生倾向于通过实践来加深对物理概念的理解。此外，学生在小组合作中表现出良好的沟通和协作能力。

3.学生可能在以下方面遇到困难和挑战：对实验原理的理解不够深入，导致实验操作时无法准确把握测量方法；实验数据处理和分析能力较弱，难以得出准确的实验结论；实验中可能出现的误差和异常现象，需要引导学生进行合理分析。

教学方法与手段

1.教学方法：采用讲授法讲解电动势和内阻的概念，实验法进行实际测量，讨论法引导学生分析实验数据，以培养学生的实验操作能力和科学思维能力。

2.教学手段：利用PPT展示电动势和内阻的理论知识，使用实物模型进行直观演示，通过教学软件模拟实验过程，提高学生对实验的理解和兴趣。

教学过程

1.导入新课

-各位同学，大家好！今天我们将进行一个新的实验——测量电池的电动势和内阻。在正式开始实验之前，我想请大家回顾一下我们之前学过的电路知识，比如电动势和内阻的概念，以及它们在电路中的作用。

2.理论讲解

-首先，我们需要明确电动势和内阻的定义。电动势是指电源在单位时间内将能量转化为电能的能力，通常用符号ε表示；而内阻是指电源内部的电阻，用符号r表示。

-接下来，我们来看一下电动势和内阻的测量原理。根据闭合电路欧姆定律，电路中的总电压U等于电动势ε减去电流I乘以内阻r，即U=ε-Ir。我们可以通过改变外部电阻的值，测量不同电阻下的电压和电流，从而计算出电动势和内阻。

-现在，请大家翻开课本第12章第3节，我们一起来看一下实验的具体步骤和注意事项。

3.实验准备

-在开始实验之前，请确保你们的实验桌上有以下器材：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、导线、开关等。

-请大家按照课本上的电路图连接好电路，注意正负极的连接，确保电路连接正确无误。

-连接好电路后，请将滑动变阻器的阻值调整到最大，然后闭合开关，观察电压表和电流表的读数。

4.实验操作

-现在，请大家按照以下步骤进行实验：

-缓慢调整滑动变阻器的阻值，观察电压表和电流表的读数变化，并记录下来。

-每次调整阻值后，等待电压和电流稳定，然后记录下对应的电压U和电流I的值。

-重复上述步骤，至少测量五组不同的阻值下的电压和电流。

-在实验过程中，请注意以下几点：

-确保电路连接正确，避免短路或断路现象。

-记录数据时要准确无误，避免读数误差。

-保持实验桌面的整洁，避免实验器材的损坏。

5.数据处理

-实验完成后，请将测得的数据整理在一张表格中，包括阻值、电压和电流的数值。

-根据测得的数据，我们可以绘制U-I曲线，通过曲线的斜率和截距计算出电动势ε和内阻r的值。

-现在，请大家拿出计算器，一起计算一下我们实验中的电动势和内阻。

6.结果讨论

-经过计算，我们得到了电动势和内阻的数值。现在，请大家相互交流一下，分享一下你们的实验结果和实验过程中的体会。

-有没有同学发现实验结果与理论值有出入？请大家分析一下可能的原因，比如实验误差、仪器精度等。

-通过实验，我们不仅测量了电动势和内阻，还加深了对电路知识的理解。请大家思考一下，这个实验对我们的学习和实际应用有什么意义？

7.总结反馈

-好的，同学们，今天我们通过实验测量了电池的电动势和内阻，了解了实验的原理和操作步骤，也分析了实验数据和结果。希望大家能够将所学知识运用到实际生活中，不断提高自己的实验能力和科学素养。

-在实验过程中，大家表现出了良好的实验操作技巧和团队合作精神，值得表扬。同时，也请大家注意实验安全，遵守实验室规定。

-最后，我想请大家再次回顾一下本节课的主要内容，确保自己对电动势和内阻的概念、测量原理以及实验操作有了清晰的认识。

8.