4.3 测量电源的电动势和内阻 教学设计

测量电源的电动势和内阻教学设计

4.3课题科目班级课时计划L课时教师单位

一、教材分析

4.3测量电源的电动势和内阻》是高中物理选修模块“电学”中的重要内容本章节在学生对电流、电压、电阻等基本电学概念有了一定了解的基础上，进一步引导学生探究电源的电动势和内阻教材通过实验和理论分析相结合的方式，让学生掌握测量电源电动势和内阻的方法，理解闭合电路欧姆定律，并学会运用该定律解释实际问题课程设计将紧扣教材，注重实验操作与理论知识的结合，提高学生的实际动手能力和科学思维

二、核心素养目标

二、核心素养目标通过学习《

4.3测量电源的电动势和内阻》，培养学生以下核心素养运用物理知识解决实际问题的能力，特别是在电学领域的应用；掌握科学探究方法，提高实验操作技能和数据分析能力；发展科学思维能力，理解物理现象背后的本质规律，增强对闭合电路欧姆定律的理解和应用；培养团队合作精神，提高沟通与协作能力，为学生的终身学习和未来发展奠定坚实基础

三、学情分析

二、学情分析本节课面向的是图中年级学生，他们在之前的学习中已经掌握了基本的电学概念，如电流、电压和电阻，具备了一定的实验操作技能和数据分析能力然而，在电动势和内阻的测量这一具体领域，学生的知识可能仍较为肤浅，对闭合电路欧姆定律的理解有待深化在能力方面，学生普遍具有较强的逻辑思维能力和动手实践欲望，但个体差异明显，部分学生对实验操作细中和数据分析的严谨性还需加强素质方面，学生在团队合作中表现出积极态度，但个别学生可能在自我管理和协作沟通方面存在不足这些特点将对课程学习产生影响，教学中需关注个体差异，通过差异化教学和小组合作，促进全体学生均衡发展

四、教学资源

1.硬件资源电源、电压表、电流表、电阻箱、导线、滑动变阻器、电路板

2.软件资源物理实验室模拟软件、数据处理软件

3.课程平台学校教学管理系统、班级学习交流群

4.信息化资源电子教案、PPT课件、教学视频、动画演示

5.教学手段讲授、实验演示、分组实验、讨论、反馈、评价

五、教学过程设计

1.导入环节（5分钟）创设情境以生活中常见的电池为例，提问学生在使用电池时，是否关注过电池的电动势和内阻？引导学生思考电池内部的工作原理提出问题如何测量电源的电动势和内阻？激发学生的学习兴趣和求知欲

2.讲授新课（15分钟）

（1）电动势的概念和闭合电路欧姆定律的回顾

（2）介绍测量电源电动势和内阻的实验原理及方法

（3）讲解实验操作步骤，强调注意事项

（4）分析实验数据，讲解如何从数据中得出电动势和内阻的值

3.巩固练习（10分钟）

（1）发放练习题，让学生独立完成

（2）组织学生分组讨论，共同解决问题

（3）教师巡回指导，解答学生疑问

4.课堂提问（5分钟）针对本节课的重点内容，提出问题，检查学生对新知识的理解和掌握问题示例

1.电动势和内阻的概念是什么？

2.如何测量电源的电动势和内阻？

3.闭合电路欧姆定律在测量电动势和内阻实验中的应用是什么？

5.实验演示与分组实验（10分钟）

（1）教师进行实验演示，展示测量电动势和内阻的过程

（2）学生分组进行实验，亲自动手操作

（3）教师巡回指导，纠正学生操作中的错误

6.数据分析与讨论（5分钟）

（1）学生将实验数据记录在表格中

（2）分析数据，计算电动势和内阻的值

（3）讨论实验结果，探讨实验误差产生的原因

7.总结与反思（5分钟）

（1）教师引导学生总结本节课所学内容

（2）学生分享学习心得，反思实验过程中遇到的问题

8.课后作业（课后自主完成）

（1）完成课后习题

（2）撰写实验报告在教学过程中，教师应注重师生互动，关注学生的个体差异，充分调动学生的主观能动性在实验环节，鼓励学生创新思维，提高实验操作技能同时，强调实验数据的严谨性，培养学生科学思维能力通过本节课的教学，使学生掌握测量电源电动势和内阻的方法，增强对闭合电路欧姆定律的理解和应用，提升学科核心素养

六、学生学习效果

1.知识与技能-理解电动势和内阻的概念，掌握闭合电路欧姆定律-学会使用电压表、电流表、电阻箱等实验器材测量电源的电动势和内阻-掌握实验数据的处理方法，能够从数据中计算出电动势和内阻的值-能够分析实验误差产生的原因，并提出改进措施

2.过程与方法-提高实验操作技能，培养严谨的科学态度和实验习惯-学会通过团队合作解决问题，增强沟通与协作能力-掌握科学探究方法，提高数据分析能力和解决问题的能力-能够运用所学知识，解决实际生活中的电学问题

3.情感态度与价值观-增强对物理学科的兴趣，激发探索科学规律的欲望-培养勇于质疑、敢于创新的精神，提高自主学习能力-树立科学的世界观，认识到科学技术的进步对人类社会发展的重要性-增强环保意识，关注能源利用和节能减排

4.创新与实践-鼓励学生在实验过程中尝试新方法，培养创新思维-倡导学生将所学知识应用于实际生活，提高实践能力-支持学生参加科技竞赛、实践活动，拓宽知识视野

七、课堂小结，当堂检测

1.课堂小结-本节课我们学习了测量电源电动势和内阻的方法，理解了电动势和内阻的概念-通过实验，我们掌握了闭合电路欧姆定律在实际中的应用，以及如何处理实验数据-学生在实验中锻炼了动手操作能力，提高了团队协作和沟通能力

2.当堂检测1选择题

1.下列关于电动势的描述，正确的是A.电动势与电源两端的电压成正比B.电动势与电源内阻成正比C.电动势与外电路的电阻成反比D.电动势是电源本身的特性，与外电路无关

2.在测量电源电动势和内阻的实验中，以下操作正确的是A.将电压表直接接在电源两端B.将电流表直接接在电源两端C.通过调节滑动变阻器，使电流表读数达到最大D.通过调节滑动变阻器，使电压表读数达到电源电动势的值2简答题:

1.请简要说明如何测量电源的电动势和内阻？

2.请分析实验误差产生的原因，并提出减少误差的方法3实验操作题

1.请根据实验原理，设计一个测量电源电动势和内阻的实验方案

2.在实验过程中，如何确保测量数据的准确性？

八、板书设计

①重点知识点-电动势与内阻的概念-闭合电路欧姆定律-测量电动势和内阻的实验原理-实验操作步骤及注意事项-数据处理与分析

②重点词句-〃电动势是电源的固有属性〃-〃内阻影响电源输出电压〃-〃闭合电路欧姆定律E=IR+r〃-〃实验误差分析与减少方法〃

③艺术性与趣味性-使用不同颜色粉笔突出重点，如电动势和内阻用红色强调-通过画图或符号增强视觉效果，如电源符号、电路图等-创意设计将电动势和内阻比作人的“力量”和“阻力”，用拟人化的方式呈现，增加趣味性-引入现实生活中的例子，如电池使用寿命与内阻的关系，激发学生兴趣板书设计应简洁明了，同时注重艺术性和趣味性，引导学生通过视觉记忆加深对知识点的理解和记忆，提高学习效率九.典型例题讲解

1.计算题题目一个电动势为9V的电源，内阻为2，外接一个电阻为5的电路求电路中的电流I和电源两端的电压U答案根据闭合电路欧姆定律，E=IR+r,可得I=E/R+r=9V/5Q+2Q=

1.5AU二IR=

1.5A X5Q=

7.5V

2.应用题题目某电池的电动势为L5V,内阻为

0.2Q当该电池接入一个电阻为

8.8Q的电路时，求电池的实际输出电压答案U实二IR=E XR/R+r=

1.5V X

8.8/

8.8+

0.2x

1.49V

3.分析题题目在测量电源电动势和内阻的实验中，发现实际测量的电动势值偏小，分析可能的原因答案可能原因-电压表读数不准确，存在误差-实验线路存在接触不良，导致实际测量值偏小-电源内阻的实际值小于理论值

4.探究题题目通过实验测量，发现电源的电动势E和内阻r随工作时间增加而变化请从电动势和内阻的角度分析这种现象答案电源在使用过程中，由于内部化学反应，电动势E会逐渐降低；同时，内阻r由于电解质的消耗等原因，可能随时间增加这些因素导致电源输出电压下降，影响电源性能

5.综合题题目一个电动势为12V的电源，内阻为1Q将该电源接入一个电阻为10的电路，求1电路中的电流Io2电源的实际输出电压U实3若要使电源输出电压达到11V,应如何调整外接电阻R答案1I=E/R+r=12V/10Q+1Q=

1.1A2U实=IR=

1.1A X10Q=11V3为使电源输出电压达到11V,可调整外接电阻R为:R二E-U实/I=12V-11V/

1.1A

0.909。