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視頻標簽：電動勢和內阻
所屬欄目：高中物理優質課視頻
視頻課題：高中物理人教版選修3-1第二章《測水果電池的電動勢和內阻》浙江省 - 杭州
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高中物理人教版選修3-1第二章《測水果電池的電動勢和內阻》浙江省 - 杭州
《測水果電池的電動勢和內阻》教案
一、教學目標
1．掌握測量電源電動勢和內阻的實驗原理及實驗方法；通過選擇合理器材、合適電路、實驗過程、數據分析的過程，總結掌握電學實驗的一般規律。
2.學會用傳感器進行數據采集，用電腦進行圖像的處理數據；進行簡單的誤差分析。
3．設置合理問題與實驗，通過實驗、質疑、實驗驗證的過程激活學生思維，通過學生實際體驗及物理實驗的過程，培養學生科學思維和科學探究能力等物理學核心素養。
4.通過IPAD的同屏技術，及時掌握學生實驗結果情況，通過分析，培養學生敢于質疑，善于分析問題的精神，培養學生的科學態度與責任。
二、教學重、難點
重點：測量方案選擇、實驗器材選擇及利用圖像處理數據，學生思維的激活。
難點：如何設計電路、如何選擇合適儀器、如何由圖像得到結論，如何及時發現學生分組實驗的
實際效果。
三、教學器材
朗威DISLab電壓傳感器20套，電腦20臺，IPAD一個，長7cm左右銅絲60根、鐵絲60根，檸檬、蘋果、梨、小番茄各20組，電壓表20只，電流表20只，微安表20只，滑線變阻器（20歐）20只，小燈泡20只，發光二極管20只，電位器（50千歐）20個，開關20只，導線若干。
四、教學設計意圖及流程
設計意圖：
通過有效問題，實驗、質疑、再實驗、釋疑、再實驗探究、總結一般電學實驗規律的過程，不斷引起學生思維沖突與碰撞，激活學生學習物理興趣，培養學生物理思維和科學探究意識。
通過一個電學實驗，總結得出電學實驗探究的一般規律。使用電壓傳感器獲取數據、IPAD同屏及時互動，計算機數據處理，培養學生實驗探究能力。 教學流程：
觀察思考
質疑猜想 實驗原理
選路選材
實驗過程 數據分析
學生制作水果電池，猜想、體驗驗證
觀察現象、討論現象產生的可能原因，估測水果電池E、r 學生自己動手設計電路
討論學生電路設計可行性及實驗器材選取
學生自己動手實驗，采集數據
課堂上利用電腦處理數據，課后利用圖像法手工處理數據
五、教學過程
（一）觀察思考，激活思維
問題1：我們在化學課里學過，一個水果，插入兩根不同性質的金屬條，就變成一個原電池，如圖這個檸檬上插一根銅絲，一根鐵絲，哪個是正極？這就成個電池了嗎？你能用什么簡單的辦法證明它是一個電池？
學生猜測，利用桌上器材動手實驗，觀察現象并記錄，教師提問，學生分享實驗現象。 問題2：有示數，說明水果電池是電源，小燈泡不亮的可能原因是什么？（學會回答電壓小） 問題3：若三個水果電池串聯對小燈泡供電，小燈泡會亮嗎？ 學生實驗驗證（不亮） 問題4：若把小換成發光二極管，三個水果電池串聯對發光二極管供電，會觀察到什么現象？ 學生實驗，觀察現象。
問題5：小燈泡不亮是因為燈泡本身電阻大嗎？
問題6：水果電池的內阻大概是多少？根據前面實驗現象估算一下。
問題7：同學們說水果電池電源小，內阻大，怎么比較精確地測量水果電池的電源電動勢和內阻？
（二）原理分析，優選電路
問題8：大家要依據什么物理規律或定律設計實驗？即實驗的原理是什么？ 學生設計電路，兩位同學板畫不同電路。
問題9：分組討論，你們小組想選哪一個電路圖？為什么?
學生討論、分享思考。此處引進誤差產生的原因分析，師生一起討論怎么把誤差的影響因素最小化。
問題10：通過討論，你們小組現在想選哪一個電路圖？為什么?選另一個電路一定不行嗎？ 結合水果電池內阻大，微安表內阻小的特點分析。
（三）誤差分析，優選器材
問題11：電流表選微安表還是安培表？為什么 問題12：電壓表用哪個？為什么
問題13：滑線變阻器選什么量程呢？為什么？
在學生覺得常見的所有滑線變阻器都不可行時介紹電位器及使用。 （四）動手實驗，認真記錄
學生按選定的方案擺放器材，連接電路，多次實驗記下實驗數據在表格中。
（五）數據處理，驗證分析
問題14：怎么處理數據找出水果電池的電源電動勢和內阻？
（可以在坐標紙中用描點法作U-I圖線，也可以用計算機快速擬合U-I圖線）
指導學生用電腦上excell表，輸入數據擬合圖線，得出圖線公式，直接從得出的公式中讀出水果電池的電源電動勢和內阻。
IPAD 同屏技術展示學生實驗探究結果，學生分享比較。 問題15：實驗驗證水果電池電動勢小、內阻大，腐爛的水果可否當電池用？有沒有實際意義？內阻太大了。
學生回答，教師介紹蓄電池、干電池的特點。
問題16：測干電池的電源電動勢和內阻時怎么選材選路呢？ （六）規律總結
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