2024-2025版高中物理 第二章 恒定电流 10 实验：测定电池的电动势和内阻教学实录 新人教版选修3-1

2024-2025版高中物理第二章恒定电流10实验：测定电池的电动势和内阻教学实录新人教版选修3-1授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容本节课是2024-2025版高中物理第二章“恒定电流”中的实验部分，具体内容为“测定电池的电动势和内阻”。教材为新版人教版选修3-1。本节课将通过实验操作，让学生掌握电动势和内阻的测量方法，理解电动势和内阻的概念，并学会运用欧姆定律进行计算。核心素养目标培养学生科学探究能力，通过实验操作和数据分析，提升学生观察、实验、分析和解决问题的能力。增强学生科学态度与责任，使学生认识到物理实验在科学探究中的重要性，培养严谨的科学态度和实事求是的精神。同时，培养学生科学思维，通过实验数据的处理和理论的应用，提高学生运用物理知识解决实际问题的能力。教学难点与重点1.教学重点，

①理解电动势和内阻的概念，并能区分它们在电路中的作用。

②掌握测量电动势和内阻的实验方法，包括电路连接、实验步骤和数据处理。

③应用欧姆定律和闭合电路欧姆定律进行电动势和内阻的计算。

2.教学难点，

①理解电动势和内阻在电路中的实际意义，特别是在闭合电路中的应用。

②准确读取和记录实验数据，尤其是在多次测量中减小误差。

③正确处理实验数据，包括误差分析和曲线拟合，从而得出准确的电动势和内阻值。

④将实验结果与理论预期进行比较，分析实验误差的可能来源，提高学生对物理实验的理解和认识。教学方法与策略1.采用讲授与实验相结合的教学方法，通过讲解电动势和内阻的基本原理，引导学生理解概念。

2.设计小组实验活动，让学生亲自动手连接电路，进行电动势和内阻的测量，增强实践操作能力。

3.利用多媒体展示实验步骤和结果，帮助学生直观理解实验过程。

4.通过讨论和问题解决，引导学生思考实验误差的来源，提高分析问题和解决问题的能力。教学过程一、导入新课

1.老师板书课题：“测定电池的电动势和内阻实验”。

2.提问：同学们，在之前的学习中，我们了解了闭合电路欧姆定律，那么如何测量电池的电动势和内阻呢？今天，我们就来探究这个问题。

二、新课讲授

1.老师讲解电动势和内阻的概念，引导学生理解它们在电路中的作用。

-学生认真听讲，记录重点内容。

2.老师介绍测量电动势和内阻的实验方法，包括电路连接、实验步骤和数据处理。

-学生跟随老师操作，熟悉实验步骤。

3.老师演示实验操作，强调注意事项。

-学生观察实验过程，注意操作细节。

4.老师讲解欧姆定律和闭合电路欧姆定律的应用，指导学生进行电动势和内阻的计算。

-学生根据公式，尝试计算电动势和内阻。

三、实验操作

1.学生分组进行实验，老师巡回指导。

-学生按照实验步骤，连接电路，进行测量。

-老师观察实验过程，解答学生疑问。

2.学生记录实验数据，分析实验结果。

-学生根据实验数据，绘制U-I曲线。

-老师引导学生分析曲线，寻找规律。

3.学生讨论实验误差的来源，提出改进措施。

-学生结合实验结果，分析误差产生的原因。

-老师总结学生讨论，强调注意事项。

四、课堂小结

1.老师回顾本节课所学内容，强调重点和难点。

-学生总结实验操作、数据处理和误差分析等方面的知识。

2.老师布置作业，巩固所学知识。

-学生独立完成作业，巩固实验操作和理论计算。

五、拓展延伸

1.老师提出问题：如何减小实验误差？

-学生思考并回答，提出改进措施。

2.老师引导学生进行课外探究，了解电池内阻的影响因素。

-学生分组讨论，查找资料，完成探究报告。

六、课堂总结

1.老师总结本节课所学内容，强调电动势和内阻的测量方法及其在电路中的应用。

-学生回顾实验过程，总结实验心得。

2.老师鼓励学生积极参与课外活动，提高物理素养。

-学生表示赞同，表示将继续努力学习。知识点梳理1.电动势的定义和测量

-电动势是电源内部非静电力做功使单位正电荷从负极移到正极所做的功。

-测量电动势的方法通常包括电压表测量和电动势-电流关系曲线法。

2.内阻的概念和测量

-内阻是电源内部由于电阻或其他原因造成的电压降。

-内阻的测量通常通过改变电路中的电流，观察电压变化来进行。

3.闭合电路欧姆定律

-闭合电路欧姆定律表达了电源电动势、外电路电压和内阻之间的关系。

-公式：E=U+Ir，其中E是电动势，U是外电路电压，I是电流，r是内阻。

4.电动势和内阻的实验测量

-实验中，通过改变外电路的电阻，测量不同电流下的电压，绘制U-I曲线。

-从U-I曲线的斜率和截距可以计算出电动势和内阻。

5.误差分析和数据处理

-在实验中，需要考虑系统误差和随机误差。

-通过多次测量和计算平均值，可以减小随机误差的影响。

-误差分析可以帮助我们理解实验结果的可靠性和精确度。

6.电动势和内阻的物理意义

-电动势反映了电源将其他形式的能量转化为电能的能力。

-内阻反映了电源内部能量损耗的程度。

7.电动势和内阻的应用

-在电路设计和分析中，了解电动势和内阻对于确定电路性能至关重要。

-在实际应用中，如电池性能评估、电路故障诊断等，电动势和内阻的测量是基础。

8.实验注意事项

-正确连接电路，确保实验装置的稳定性和安全性。

-选择合适的测量工具，如电压表、电流表等，确保其精度和量程。

-注意实验数据的准确记录，避免人为误差。

9.实验报告撰写

-实验报告应包括实验目的、原理、步骤、数据记录、结果分析、结论等部分。

-结果分析部分应包括对实验数据的处理、误差分析以及与理论值的比较。课后作业1.**实验数据处理题**

-电池的电动势E=1.5V，内阻r=0.2Ω。当外电阻R=2Ω时，电流I=0.5A。请计算：

a.电池的输出功率P。

b.外电阻R上的功率PR。

-答案：

a.P=I^2*R=(0.5A)^2*2Ω=0.5W。

b.PR=I^2*R=(0.5A)^2*2Ω=0.5W。

2.**理论计算题**

-一个电池的电动势E=9V，内阻r=1Ω。当外电阻R=3Ω时，电池的输出功率是多少？

-答案：输出功率P=(E^2*R)/(r^2+R^2)=(9V^2*3Ω)/(1Ω^2+3Ω^2)≈6.93W。

3.**实际应用题**

-一台电风扇的额定功率为60W，额定电压为220V。如果电风扇的内阻为0.5Ω，求电风扇正常工作时电池的电动势和内阻。

-答案：电动势E=U+Ir=220V+(60W/220V)*0.5Ω≈230V；内阻r=0.5Ω。

4.**误差分析题**

-在测量电池电动势和内阻的实验中，如果测得的电流值偏小，这将如何影响电动势和内阻的计算结果？

-答案：如果测得的电流值偏小，根据公式E=U+Ir，计算出的电动势E将偏小，而内阻r的计算结果将偏大。

5.**曲线分析题**

-在绘制电动势-电流关系曲线时，如果曲线的斜率较小，这表明什么？

-答案：如果曲线的斜率较小，这表明内阻r较大，因为斜率k=r，斜率小意味着r小，但实际是内阻大，说明电池的输出电压下降较多。

这些作业题旨在帮助学生巩固对电动势和内阻概念的理解，提高他们应用公式解决实际问题的能力，并培养他们进行误差分析和曲线解读的能力。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.实验操作与理论讲解相结合：在本次教学中，我特别强调了实验操作的重要性，通过实验让学生直观地感受到电动势和内阻的变化，同时结合理论讲解，帮助学生更好地理解抽象的概念。

2.多媒体辅助教学：利用多媒体展示实验步骤和结果，使抽象的物理现象变得直观易懂，提高了学生的学习兴趣和课堂参与度。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生对概念理解不够深入：部分学生在理解电动势和内阻的概念时存在困难，尤其是在区分它们在电路中的作用时。

2.实验操作规范性不足：在实验过程中，部分学生操作不规范，导致实验数据误差较大，影响了实验结果的准确性。

3.课堂互动不够充分：虽然我尝试通过提问和讨论来提高学生的参与度，但整体来看，课堂互动仍有待加强。

反思改进措施（三）

1.深入讲解概念，强化理解：针对学生对概念理解不够深入的问题，我将进一步深入讲解电动势和内阻的概念，通过举例、类比等方式帮助学生更好地理解。

2.加强实验操作规范训练：为了提高实验数据的准确性，我将加强对学生实验操作规范性的训练，确保学生在实验过程中能够按照正确的方法进行操作。

3.丰富课堂互动形式，提高参与度：为了提高学生的课堂参与度，我将尝试更多样化的互动形式，如小组讨论、角色扮演等，鼓励学生积极参与课堂讨论，提高他们的学习兴趣和主动性。同时，我将更加关注学生的个体差异，针对不同学生的学习需求，提供个性化的指导。内容逻辑关系①本文重点知识点：

-电动势的定义与测量方法

-内阻的概念与测量原理

-闭合电路欧姆定律

-电动势和内阻的实验测量步骤

-误差分析与数据处理

②关键词：

-电动势

-内阻

-闭合电路

-欧