2024-2025学年新教材高中物理 第12章 电能 电能守恒定律 3 实验：电池电动势和内阻的测量教案 新人教版必修第三册

2024-2025学年新教材高中物理第12章电能电能守恒定律3实验：电池电动势和内阻的测量教案新人教版必修第三册课题：科目：班级：课时：计划3课时教师：单位：一、课程基本信息1.课程名称：电池电动势和内阻的测量实验

2.教学年级和班级：高中二年级物理班

3.授课时间：第12周星期二上午第三节

4.教学时数：45分钟

实验目的：

1.理解电动势和内阻的概念。

2.学习使用电压表和电流表测量电池的电动势和内阻。

3.掌握实验数据的处理和分析方法。

实验器材：

1.电压表

2.电流表

3.电阻箱

4.调节好的电池

5.导线、电路连接板

教学内容：

1.引导学生复习电动势和内阻的定义。

2.讲解实验原理，示范操作步骤。

3.学生分组进行实验，记录数据。

4.引导学生分析实验数据，计算电动势和内阻。

5.讨论实验误差，提出改进措施。

教学过程：

1.导入新课：回顾电动势和内阻的定义，引导学生思考如何测量它们。

2.讲解实验原理：介绍闭合电路欧姆定律，解释如何通过测量电流和电压来计算电动势和内阻。

3.示范操作：演示如何正确使用电压表、电流表和电阻箱进行实验。

4.学生分组实验：学生分组进行实验，记录电流、电压数据。

5.数据处理：引导学生根据实验数据计算电动势和内阻，讨论实验结果。

6.误差分析：讨论实验过程中可能出现的误差，提出改进措施。

7.总结：总结实验原理、方法和注意事项。

课后作业：

1.完成实验报告，包括实验数据、计算过程和结果分析。

2.思考如何改进实验方法，提高测量准确度。二、核心素养目标1.掌握物理量的测量原理，培养实验操作与数据处理能力，提升科学探究素养。

2.通过实验理解电动势与内阻的概念，增强对电学知识的理解和应用，发展物理观念。

3.培养合作意识，提高团队协作能力，在实验中相互交流、讨论，共同解决问题。

4.培养创新思维，鼓励学生思考实验方法的优化，提升实践创新能力。

5.增强安全意识，规范实验操作，养成良好的实验习惯。三、学习者分析1.学生已经掌握了闭合电路欧姆定律的相关知识，能够理解电压、电流、电阻等基本电学概念，并具备一定的电路分析能力。此外，学生对电压表、电流表的使用也有一定的基础。

2.学生在兴趣方面，对于实验课表现出较高的热情，喜欢动手操作，对新奇的现象充满好奇心。在能力上，学生的观察能力、动手能力较强，但在数据分析处理和解决实际问题的能力上有所欠缺。在学习风格上，部分学生偏向于合作学习，喜欢与同学交流讨论，而另一部分学生则偏向于独立思考。

3.学生可能遇到的困难和挑战主要包括：在实验操作过程中，可能对仪器的使用不够熟练，导致数据采集不准确；在数据分析阶段，可能对公式的运用和计算过程不够熟悉，难以准确计算出电动势和内阻；此外，学生在实验过程中可能对实验误差的产生和影响因素理解不够深入，影响实验结果的准确性。四、教学资源准备1.教材：

-确保每位学生都有《2024-2025学年新教材高中物理必修第三册》第12章“电能电能守恒定律”的相关内容。

-准备教材中与本节课相关的习题和讨论题目，用于巩固知识点。

2.辅助材料：

-准备电动势和内阻的概念解释图表，以帮助学生直观理解。

-准备实验原理和操作步骤的演示PPT，包含关键步骤的图片和说明。

-收集并整理实验相关的视频资料，如正确使用电压表、电流表的演示视频，用于辅助教学。

-准备实验数据记录表格模板，供学生记录实验数据。

3.实验器材：

-确保每组学生都有完整的实验器材，包括电压表、电流表、电阻箱、调节好的电池、导线和电路连接板。

-检查实验器材的功能性和安全性，确保所有设备均能正常工作，无安全隐患。

-准备备用器材，以应对实验过程中可能出现的故障或损坏。

4.教室布置：

-将教室分为实验操作区、数据处理区和讨论区。

-实验操作区：每组学生配备一张实验桌，桌上放置实验器材，确保操作空间充足，并设置安全警示标志。

-数据处理区：提供足够的空间供学生记录和分析数据，配备必要的文具和计算工具。

-讨论区：设置在教室的一角，便于学生进行小组讨论，配备白板或黑板，方便学生记录讨论成果。

5.其他准备：

-准备实验操作规程和安全须知，并在实验前向学生讲解，确保学生了解实验过程中的安全注意事项。

-准备实验报告模板，指导学生按照模板完成实验报告的撰写。

-准备课后作业和延伸阅读材料，以供学生在课后进一步巩固知识点。五、教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：激发学生兴趣，引导学生回顾相关概念。

过程：通过展示一个简单的电路图，提问学生关于电路中电动势和内阻的概念。引导学生回顾闭合电路欧姆定律，为新课的学习做好铺垫。

2.理论讲解与示范（10分钟）

目标：让学生理解实验原理，掌握实验操作步骤。

过程：详细讲解电池电动势和内阻的测量原理，通过PPT展示实验步骤，并进行现场示范操作，强调操作注意事项。

3.学生实验操作与数据记录（20分钟）

目标：培养学生动手操作能力，提高实验数据采集的准确性。

过程：学生分组进行实验，按照教材和示范步骤，使用电压表、电流表等器材测量电池电动势和内阻，并记录实验数据。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生团队合作能力和问题分析能力。

过程：学生分组讨论实验数据，分析可能出现的误差和原因，探讨如何优化实验方法。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：提高学生的表达能力和批判性思维。

过程：每组选派代表展示实验结果，其他学生进行点评，提出改进意见和建议。教师对学生的表现进行评价，总结实验中的亮点和不足。

6.课堂小结（5分钟）

目标：巩固知识点，提高学生对实验的理解。

过程：教师带领学生回顾本节课所学内容，总结实验原理、操作步骤和注意事项，强调电动势和内阻测量的重要性，并布置课后作业。

注意：在实际教学过程中，可根据学生的实际情况和教学进度适当调整各环节的时间分配。六、教学资源拓展1.拓展资源：

-推荐阅读：《物理实验方法与技巧》中关于电学实验的部分，了解更多的实验操作技巧和注意事项。

-相关书籍：《高中物理疑难解析》中关于电动势和内阻的内容，帮助学生深入理解相关概念。

-参考教材：《高中物理实验教学手册》中关于电池电动势和内阻测量的实验案例，提供更多实验设计参考。

-科普文章：收集有关电池工作原理和电动势、内阻在实际应用中的科普文章，拓展学生的知识视野。

-学术论文：选取一些关于电池电动势和内阻测量方法的学术论文，让学生了解学术前沿。

2.拓展建议：

-鼓励学生利用课余时间阅读拓展资源，加深对电动势和内阻概念的理解。

-建议学生参观学校的物理实验室，了解实验器材的使用和维护，增强实验操作技能。

-组织学生进行小组讨论，分享在拓展学习中了解到的电池电动势和内阻测量的新方法、新技术。

-鼓励学生尝试设计自己的实验方案，优化实验过程，提高实验结果的准确性。

-建议学生关注生活中的电池应用，如手机、电动汽车等，了解电动势和内阻在实际生活中的重要性。

-引导学生关注电池的环境影响和回收利用，提高学生的环保意识。七、内容逻辑关系①重点知识点：

-电动势的定义及其与电压的区别。

-内阻的概念及其对电路的影响。

-闭合电路欧姆定律在电动势和内阻测量中的应用。

-实验数据的采集、处理和分析方法。

②关键词：

-电动势、内阻、闭合电路欧姆定律、实验操作、数据处理。

③重点句子：

-"电动势是电池内部非静电力做功的能力，与外电路无关。"

-"内阻是电池内部阻碍电流流动的电阻，会影响电路的总电阻。"

-"通过测量电流和电压，我们可以根据闭合电路欧姆定律计算出电动势和内阻。"

2.板书设计：

-板书应分为以下几个部分，条理清晰，重点突出：

1.电动势与内阻定义

2.闭合电路欧姆定律

3.实验操作步骤

4.数据处理与分析

-在每个部分中，用不同颜色的粉笔标出关键词和关键公式，如电动势E、内阻r、闭合电路欧姆定律公式等。

-在实验操作步骤部分，用图示或流程图的形式展示实验步骤，便于学生理解和记忆。

-在数据处理与分析部分，列出数据记录表格的模板，强调数据记录的准确性和分析方法的正确性。八、教学评价与反馈1.课堂表现：

-观察学生在课堂上的参与程度，包括提问、回答问题、笔记记录等，评价学生对课堂内容的关注度和理解程度。

-评价学生在实验操作过程中的安全意识和操作规范性，以及实验数据记录的准确性。

2.小组讨论成果展示：

-评估学生在小组讨论中的合作态度和贡献度，是否能够积极参与、倾听他人意见并给出建设性建议。

-根据每组展示的实验结果和分析，评价学生对实验原理的理解深度和数据分析能力。

3.随堂测试：

-设计简短的随堂测试，包括选择题和计算题，测试学生对电动势、内阻概念的理解和闭合电路欧姆定律的应用。

-通过测试结果分析学生对知识点的掌握情况，及时给予反馈和指导。

4.实验报告：