2024年 第八章 实验十 测定电源的电动势和内阻教案 鲁科版选修3-1

2024年第八章实验十测定电源的电动势和内阻教案鲁科版选修3-1学校授课教师课时授课班级授课地点教具教材分析本节课的教学内容选自鲁科版选修3-1，第八章实验十“测定电源的电动势和内阻”。本节内容是学生对电源电动势和内阻概念的深入学习，通过实验操作，让学生掌握测定电源电动势和内阻的方法，理解闭合电路欧姆定律的实验验证过程。同时，培养学生实验操作能力，提高学生对物理实验的兴趣。

在教学过程中，要注重让学生通过实验观察、数据分析，得出电源的电动势和内阻的计算公式，培养学生的实验分析能力和科学思维。同时，结合学生已学的电路知识，使学生能将理论知识与实际操作相结合，提高学生的实践能力。

教学对象为高二年级的学生，他们已经掌握了基本的电路知识，对实验操作也有一定的了解。在教学过程中，要引导学生从实验现象中总结规律，培养学生独立思考和团队协作的能力。

教学目标：

1.理解电源的电动势和内阻的概念；

2.掌握测定电源电动势和内阻的实验方法；

3.能够运用闭合电路欧姆定律分析电源的特性；

4.培养学生的实验操作能力和数据处理能力。核心素养目标本节课旨在培养学生的科学探究素养，通过实验探究电源的电动势和内阻，使学生能够将理论知识与实验操作相结合，提高学生的实践能力。同时，通过实验数据的处理和分析，培养学生的逻辑推理和批判性思维能力。此外，通过小组合作实验，培养学生的团队合作意识和沟通表达能力。最终，使学生在理解电源特性的基础上，能够运用所学知识解决实际问题，提升学生的创新能力和应用能力。重点难点及解决办法重点：1.电源的电动势和内阻的概念；2.测定电源电动势和内阻的实验方法；3.运用闭合电路欧姆定律分析电源的特性。

难点：1.对电源电动势和内阻的理解；2.实验数据的处理和分析；3.闭合电路欧姆定律在实际问题中的应用。

解决办法：1.通过生活实例导入，让学生感受电源的电动势和内阻的概念，再通过理论讲解加深理解；2.分组实验，引导学生动手操作，观察实验现象，培养学生的实验分析能力；3.利用多媒体动画演示，帮助学生形象理解闭合电路欧姆定律的应用。教学资源1.软硬件资源：实验室设备（电源、电压表、电流表、电阻箱等）、多媒体投影仪、白板、教学课件。

2.课程平台：学校教学管理系统、物理实验教学平台。

3.信息化资源：闭合电路欧姆定律相关教学视频、实验操作演示动画。

4.教学手段：讲授法、实验操作指导、小组讨论、问题引导、互动提问。教学过程设计1.导入环节（5分钟）

教师通过展示一个实际生活中的例子：一个正在充电的手机，提出问题：“手机充电的过程是如何工作的？电池的电动势和内阻在这个过程中扮演着什么角色？”引导学生思考电源的电动势和内阻的概念。

2.讲授新课（15分钟）

教师围绕教学目标和教学重点，讲解电源的电动势和内阻的概念，闭合电路欧姆定律的内容，以及测定电源电动势和内阻的实验方法。在此过程中，教师通过演示实验和动画，帮助学生形象理解电源的特性。

3.师生互动环节（10分钟）

教师提出问题：“在实验中，如何准确测定电源的电动势和内阻？”引导学生进行思考和讨论。学生分组进行实验操作，观察实验现象，并记录数据。教师巡回指导，解答学生遇到的问题，帮助学生理解实验数据的处理和分析方法。

4.巩固练习（5分钟）

教师给出几个练习题，让学生运用闭合电路欧姆定律分析电源的特性。学生独立完成练习题，教师选取部分学生的作业进行讲解和讨论。

5.课堂总结（5分钟）

教师引导学生回顾本节课所学内容，强调电源的电动势和内阻的概念，以及测定电源电动势和内阻的实验方法。提醒学生注意实验操作的安全和数据的准确性。

6.作业布置（5分钟）

教师布置作业：请学生撰写实验报告，总结实验过程和结果，思考实验中的注意事项。

总计课时：45分钟。学生学习效果此外，通过小组合作实验和课堂讨论，学生的团队合作意识和沟通表达能力得到提升。在实验过程中，学生需要观察实验现象，分析数据，提出问题，并寻找解决方案，从而培养了学生的实验分析能力和科学思维。

此外，学生在课堂上通过回答问题、参与讨论和完成练习题，巩固了对电源特性的理解和掌握。他们能够独立完成作业，撰写实验报告，并能够总结实验过程和结果。典型例题讲解1.例题一：测定电源的电动势和内阻

题目：某学生进行实验测定电源的电动势和内阻，实验数据如下：

电动势E=12V

内阻r=2Ω

外电阻R=4Ω

(1)求电流表的读数I；

(2)求电源的内阻；

(3)求电源的电动势。

答案：

(1)I=E/(R+r)=12V/(4Ω+2Ω)=2A

(2)电源的内阻r=(E-U)/I=(12V-8V)/2A=2Ω

(3)电源的电动势E=I*(R+r)=2A*(4Ω+2Ω)=12V

2.例题二：闭合电路欧姆定律的应用

题目：一个电动势为12V，内阻为4Ω的电源，接入一个电阻为8Ω的负载，求电流表的读数和电源的输出功率。

答案：

电流表的读数I=E/(R+r)=12V/(8Ω+4Ω)=1A

电源的输出功率P=I^2*R=(1A)^2*8Ω=8W

3.例题三：电源的效率计算

题目：一个电动势为12V，内阻为4Ω的电源，接入一个电阻为8Ω的负载，求电源的效率。

答案：

电源的输入功率P_in=I^2*(R+r)=(1A)^2*(8Ω+4Ω)=12W

电源的输出功率P_out=I^2*R=(1A)^2*8Ω=8W

电源的效率η=P_out/P_in*100%=8W/12W*100%≈66.7%

4.例题四：电源的电动势和内阻的测定

题目：某学生进行实验测定电源的电动势和内阻，实验数据如下：

电流表的读数I=2A

电压表的读数U=4V

(1)求电源的内阻；

(2)求电源的电动势。

答案：

(1)电源的内阻r=(E-U)/I=(12V-4V)/2A=4Ω

(2)电源的电动势E=U+I*r=4V+2A*4Ω=12V

5.例题五：电源的输出功率与负载电阻的关系

题目：一个电动势为12V，内阻为4Ω的电源，分别接入电阻为2Ω、4Ω、6Ω的负载，求三种情况下的电源输出功率。

答案：

当R=2Ω时，I=E/(R+r)=12V/(2Ω+4Ω)=2A，P=I^2*R=(2A)^2*2Ω=8W

当R=4Ω时，I=E/(R+r)=12V/(4Ω+4Ω)=1A，P=I^2*R=(1A)^2*4Ω=4W

当R=6Ω时，I=E/(R+r)=12V/(6Ω+4Ω)=1.33A，P=I^2*R=(1.33A)^2*6Ω=12W反思改进措施（一）教学特色创新

1.实验教学与现实生活相结合：在实验教学中，教师通过引入生活实例，让学生能够更好地理解电源的电动势和内阻的概念，提高学生的学习兴趣。

2.信息技术与物理实验相结合：利用多媒体投影仪和物理实验教学平台，展示实验操作演示动画，帮助学生形象地理解电源的特性和实验过程，提高学生的实验操作能力。

（二）存在主要问题

1.学生对电源电动势和内阻的理解不够深入：部分学生在实验过程中，对于电源电动势和内阻的概念理解不透彻，导致实验数据的处理和分析存在困难。

2.实验操作的准确性有待提高：部分学生在实验操作中，未能严格按照操作规程进行，导致实验结果不准确。

3.教学方法有待改进：在课堂提问和讨论环节，教师未能充分引导学生的思考，导致学生对问题的理解不够深入。

（三）改进措施

1.深化理论教学与实验教学的结合：在实验前，教师应加强对电源电动势和内阻概念的讲解，帮助学生建立清晰的认识，为实验操作打下坚实的基础。

2.加强实验操作的规范化培训：教师应加大对学生实验操作规范化培训的力度，确保学生在实验过程中能够准确无误地完成各项操