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1、
貴州省高中物理楊永忠名師工作室觀摩課、示范課
教學設(shè)計方案
學校:大方實驗高中 設(shè)計者:彭佑才
主題、單元
或課的名稱
人教版高中物理選修3-1:第二章 恒定電流---第九節(jié) 實驗:測定電源的電動勢和內(nèi)阻
學科
高中物理
年級
高二
班
教學目標
知識與技能
1、了解并掌握測定電池的電動勢和內(nèi)阻的原理和實驗方法。
2、學習用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)。
過程與方法
1、通過微課視頻的學習,設(shè)計電路和選擇儀器,開闊思路,激發(fā)興趣。
2、體驗實驗研究中獲取數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、尋找規(guī)律
2、的科學思維方法。
情感態(tài)度與價值觀
1、使學生理解和掌握運用實驗手段處理物理問題的基本程序和技能。
2、具備敢于質(zhì)疑的習慣、嚴謹求實的態(tài)度和不斷求索的精神,培養(yǎng)學生觀察能力、思維能力和操作能力,提高學生對物理學習的動機和興趣。
學習者特征分析
知識基礎(chǔ)
學生在學本課之前,已經(jīng)學習過電動勢,歐姆定律,串并聯(lián)電路和閉合電路的歐姆定律的相關(guān)知識,并掌握了電流表、電壓表的使用方法。
能力基礎(chǔ)
學生的觀察、分析能力不斷提高,具有初步的概括歸納總結(jié)能力、邏輯推理能力、綜合分析能力。
學習者
特征分析
1. 學習者為高二年級的學生,具有一定的理論推導能力;
2. 學生都是以小組為合作
3、單位,同學們可以在互相幫助中完成。
學習動機
分析
學生學習的目的是為了了解物理知識在生活中的應用,并能夠應用物理知識解釋生活中的現(xiàn)象。
學習風格
分析
通過微課學習讓學生了解怎樣將所學知識應用在探究活動中,培養(yǎng)學生熱衷于科學研究不斷進取的精神。
教學
內(nèi)容
教材分析
本課出自人教版高中物理選修3-1第二章第九節(jié),它是閉合電路歐姆定律的深化和實際應用,學生通過本節(jié)課的學習,既能加深對閉合電路歐姆定律的理解,又能激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)學生的合作、探究、動手能力,具有很重要的實際意義。
教學重難點:
重點:掌握實驗原理和方法,學會處理實驗數(shù)據(jù)
難點:用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)
4、及實驗誤差的分析。
信息化教學媒體和資源的選擇和運用:
1. 微課視頻:
2.PPT:
教學準備:
1.師準備:根據(jù)學生情況,擬寫教學設(shè)計,錄制微課和制作課件,上網(wǎng)查找資料;
2.學生準備:課前預習,自主梳理串并聯(lián)電路、閉合電路的歐姆定律的相關(guān)知識,了解伏安法測未知電阻的方法。
教學過程(活動)
教學環(huán)節(jié)
教學內(nèi)容
師生活動及意圖
復習引入
首先帶領(lǐng)學生回顧閉合電路的歐姆定律和伏安法測電阻,接著開門見山地引入新課:這節(jié)課我們就根據(jù)閉合電路的歐姆定律,來測量電池的電動勢和內(nèi)阻。
讓學生回顧知識,輕松引入課題,消除學生的緊張心理。
新課教學
一、微視頻講解實
5、驗操作
一、微視頻講解實驗操作
實驗目的:
1、掌握用伏特表和電流表測定電源的電動勢和內(nèi)阻的方法;進一步理解閉合電路歐姆定律。
2、掌握用圖象法求電動勢和內(nèi)阻的方法。
實驗原理:
1、電路:如圖所示
2、原理:閉合電路的歐姆定律。
實驗器材:電流表、電壓表、電池、滑動變阻器、開關(guān)、導線若干、坐標紙、鉛筆。
實驗步驟:
1、按原理圖連接實物圖。
2、把變阻器的滑片移動到使電阻最大的一端。
3、閉合電鍵,調(diào)節(jié)變阻器,使電流表有明顯示數(shù)。記錄一組電流表和電壓表的示數(shù),用同樣的方法測量并記錄幾組U、I值,并填入表格中。
1
2
3
4
5
6、6
U/V
I/A
4、斷開電鍵,拆除電路,整理好器材。
學生先看微視頻,了解電流表選用外接法的原因,掌握實驗原理及電路圖。
然后讓學生進行分組實驗,老師巡視學生實驗的操作情況。真正動手實踐,尊重實驗現(xiàn)實。
二、微視頻講解實驗數(shù)據(jù)的處理
二、微視頻講解實驗數(shù)據(jù)的處理
公式法 :
取六組對應的U、I數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)滿足的關(guān)系式U1=E-I1r、 U2=E-I2r、 U3 =E-I3r…讓第1式和第4式聯(lián)立方程,第2式和第5式聯(lián)立方程,第3式和第6式聯(lián)立方程,這樣解得三組E、r,取其平均值作為電池的電動勢E和內(nèi)阻r的大小。(這種處理方
7、式,造成的誤差較大,一般不采用)
圖像法:
以路端電壓U為縱軸、干路電流I為橫軸建立U-I坐標系,在坐標平面內(nèi)描出各組(U,I)值所對應的點,然后盡量多地通過這些點作一條直線,不在直線上的點大致均勻分布在直線兩側(cè),
如圖所示,則:
(1)圖線與縱軸交點為電動勢E。
(2)圖線與橫軸交點為短路電流
(3)圖線斜率的絕對值為內(nèi)阻
學生通過對微視頻的學習,懂得了處理數(shù)據(jù)的方法。同時讓學生學會了怎樣求電源的電動勢和內(nèi)阻。增強運用圖像處理數(shù)據(jù)的能力,培養(yǎng)看圖的能力以及分析問題、解決問題的能力。
三、 微視頻講解誤差分析
三、 微視頻講
8、解誤差分析
1、由讀數(shù)引起的誤差。
2、用圖象法求E和r時,由于作圖不準確造成的誤差。
3、本實驗采用如右圖所示的測量電路是存在系統(tǒng)誤差的,這是由于電壓表V的分流IV引起的,使電流表A的示數(shù)I測小于電池的輸出電流I真。
因為:I真=I測+Iv,而
所以:U越大,Iv越大,
U趨近于零時,Iv也趨近于零。
由右圖可知,圖線與橫軸的交點為真實的短路電流,E測
9、
因為U真=U測+UA,而UA=IRA,
所以I越大,UA越大,I趨近于零時,UA也趨近于零。
通過誤差分析,能讓學生明白電流表外接和內(nèi)接時,測得值和真實值的關(guān)系,教會學生分析問題的方法,提高分析問題的能力。
四、測電源電動勢和內(nèi)阻的其他方法
四、測電源電動勢和內(nèi)阻的其他方法
A、用如圖所示的電路,作 圖像
與右圖等效,測得的電動勢無偏差,但內(nèi)阻偏大。
B、用如圖所示的電路,作 圖像。
與右圖等效,測得的電動勢和內(nèi)阻均偏小。
通過創(chuàng)新學習和對
10、比學習,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神,使學生的學習能力得到提高。
三.課堂小結(jié)
1、本實驗的原理是什么?采用什么樣的電路圖進行側(cè)量?
2、如何對實驗數(shù)據(jù)進行處理?
3、采用不同電路進行測量時,引起誤差的原因及結(jié)果?
學生:1、U=E-Ir,采用電流表外接法進行測量。
2、一般采用公式法和圖像法,但圖像法誤差較小。
3、若采用電流表外接法,電壓表分流,使E測r真.
課堂小結(jié)部分用三個問題引出本節(jié)課的重難點,學生容易掌握本節(jié)知識的精華。
四.作業(yè)
1、課下閱讀課本,完成實驗報告。
2、嘗試對本次實驗進行誤差分析
11、。
3、若要用方案一測水果電池的電阻,電流表是內(nèi)接還是外接,實驗過程中應該注意哪些問題?
作業(yè)部分是本節(jié)課的延伸。本節(jié)課在上課過程中,未講解關(guān)于水果電池的電動勢和內(nèi)阻的測定,但學習的目的就是為了解決實際問題,因此而做這樣作業(yè)安排。
教學流程圖
組織教學
復習引入新課
數(shù)據(jù)處理及習題鞏固
微視頻學習
實驗操作及習題鞏固
微視頻學習
誤差分析及習題鞏固
微視頻學習
測電動勢和內(nèi)阻的其它方
法及習題鞏固
微視頻學習
以問答的方式進行
小結(jié)
12、
課外作業(yè)
結(jié)束
教學評價:
1、希望通過本節(jié)課的學習讓學生掌握實驗儀器的選擇、原理、數(shù)據(jù)處理、誤差分析等知識點。
2、本節(jié)課采用微課進行教學,學生通過每個微視頻的學習后,分組討論、合作交流開展完成,充分體現(xiàn)了新課程理念,師生互動、生生互動得以張揚。
3、本節(jié)課內(nèi)容較為抽象,學生難以理解,通過學生微視頻學習后,自主總結(jié),在再此基礎(chǔ)上加以習題的訓練,以此得到鞏固和加強。
板書設(shè)計: 實驗:測定電源的電動勢和內(nèi)阻
一、實驗操作
實驗目的
實驗原理
實驗器材
實驗步驟
二、數(shù)據(jù)處理
公式法
圖像法
三、誤差分析
引起誤差的原因及導
13、致的結(jié)果
四、探索新方法測電源電動勢和內(nèi)阻
伏組法
安組法
教學反思:
課前反思:思考本節(jié)課應該將微課用在課前還是課中,如果用在課前,從時間和空間上不夠現(xiàn)實。如果用在課中該怎樣用呢?之前聽過三節(jié)利用微課進行教學的觀摩課,一節(jié)課只有一個微課,感覺學生聽了,什么都記不住,有點流于形式。思考微課能不能分成幾個部分呢?于是就試著做了,感覺效果還可以,這樣就定了下來。
課后反思:將微課按內(nèi)容分板塊進行教學的方式,效果很好,而且配套對應的輔助練習,使學生對所學知識能及時得到鞏固。按照實驗的順序教學,思路清晰,學生能清楚地掌握所學知識,同時對其它實驗的學習起到了示范的作用。但是對虛擬實驗的開展,由于學生對電腦操作不熟悉,導致連接實物圖時偏離了主題,也浪費大量的時間,使得這節(jié)課后面的教學時間有點緊。
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