2024-2025學(xué)年新教材高中物理 第十二章 電能 能量守恒定律 3 實(shí)驗(yàn)：電池電動勢和內(nèi)阻的測量教案 新人教版必修3

2024-2025學(xué)年新教材高中物理第十二章電能能量守恒定律3實(shí)驗(yàn)：電池電動勢和內(nèi)阻的測量教案新人教版必修3課題：科目：班級：課時：計(jì)劃1課時教師：單位：一、課程基本信息1.課程名稱：電能與能量守恒定律實(shí)驗(yàn)：電池電動勢和內(nèi)阻的測量

2.教學(xué)年級和班級：高中三年級，物理必修3班級

3.授課時間：2024-2025學(xué)年第二學(xué)期，第10周星期二上午第三節(jié)

4.教學(xué)時數(shù)：45分鐘

新人教版必修3教材中，通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生將親自動手進(jìn)行電池電動勢和內(nèi)阻的測量實(shí)驗(yàn)，加深對電能和能量守恒定律的理解。教學(xué)內(nèi)容與課本實(shí)驗(yàn)部分緊密相關(guān)，注重實(shí)際操作和數(shù)據(jù)分析，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)思維。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課圍繞電能和能量守恒定律的核心素養(yǎng)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生以下能力：

1.科學(xué)探究：通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，動手進(jìn)行電池電動勢和內(nèi)阻的測量，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力和問題解決能力。

2.數(shù)據(jù)分析：對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，讓學(xué)生掌握數(shù)據(jù)圖表的繪制和誤差分析，提高數(shù)據(jù)處理和邏輯思維能力。

3.物理觀念：強(qiáng)化學(xué)生對電能、電動勢和內(nèi)阻等概念的理解，形成完整的物理觀念，增強(qiáng)對能量守恒定律的認(rèn)識。

4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，學(xué)會合作與交流，養(yǎng)成安全意識和環(huán)保意識。三、學(xué)情分析本節(jié)課面向高中三年級學(xué)生，他們在知識、能力和素質(zhì)方面具備以下特點(diǎn)：在知識層面，學(xué)生已掌握基本的電學(xué)概念，如電流、電壓、電阻等，并對能量守恒定律有初步理解。在能力方面，學(xué)生具備一定的實(shí)驗(yàn)操作能力和數(shù)據(jù)整理能力，但數(shù)據(jù)分析、尤其是實(shí)驗(yàn)誤差分析方面有待提高。在素質(zhì)方面，學(xué)生具有較強(qiáng)的探究欲望，合作意識良好，但個別學(xué)生可能存在注意力不集中、實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范等問題。

這些特點(diǎn)對課程學(xué)習(xí)產(chǎn)生以下影響：一方面，學(xué)生的基礎(chǔ)知識為學(xué)習(xí)電池電動勢和內(nèi)阻測量提供了一定的保障；另一方面，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)分析方面的不足，需要教師在教學(xué)中加以引導(dǎo)和關(guān)注。此外，針對學(xué)生注意力不集中等問題，教師需在課堂上采取有效措施，確保教學(xué)效果?？傮w而言，本節(jié)課需關(guān)注學(xué)生個體差異，因材施教，提高教學(xué)質(zhì)量。四、教學(xué)方法與策略1.教學(xué)方法：結(jié)合教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生特點(diǎn)，采用講授與討論相結(jié)合的教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生主動探究電池電動勢和內(nèi)阻測量的原理與方法。通過案例研究，讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)操作中的注意事項(xiàng)。

2.教學(xué)活動：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，讓學(xué)生分組進(jìn)行電池電動勢和內(nèi)阻的測量，培養(yǎng)動手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。在實(shí)驗(yàn)過程中，組織學(xué)生進(jìn)行角色扮演，如實(shí)驗(yàn)員、記錄員等，提高參與度。

3.教學(xué)媒體：利用多媒體課件展示實(shí)驗(yàn)原理、步驟和注意事項(xiàng)，便于學(xué)生直觀理解。使用數(shù)據(jù)分析軟件，輔助學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析，提高教學(xué)效果。同時，借助實(shí)物投影儀展示實(shí)驗(yàn)操作過程，確保每位學(xué)生都能清晰觀察。五、教學(xué)過程首先，讓我們一起來回顧一下今天我們要學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容——電池電動勢和內(nèi)阻的測量。這是我們理解電能和能量守恒定律的一個重要環(huán)節(jié)?，F(xiàn)在，我將帶領(lǐng)大家通過以下幾個步驟來進(jìn)行學(xué)習(xí)。

1.導(dǎo)入新課

（1）提問：“同學(xué)們，我們之前學(xué)習(xí)了能量守恒定律，那么能量在電路中是如何轉(zhuǎn)換的呢？今天我們將通過一個實(shí)驗(yàn)來進(jìn)一步理解這個問題?！?/p>

（2）簡要回顧電池的基本概念，如電動勢、內(nèi)阻等。

2.實(shí)驗(yàn)原理講解

（1）講解電池電動勢的定義，以及它與電壓的關(guān)系。

（2）介紹內(nèi)阻的概念，以及它對電路中電流的影響。

（3）解釋測量電池電動勢和內(nèi)阻的原理，重點(diǎn)是使用電壓表和電流表的方法。

3.實(shí)驗(yàn)步驟與操作

（1）將學(xué)生分成若干小組，每組一套實(shí)驗(yàn)器材。

（2）分發(fā)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，讓學(xué)生提前了解實(shí)驗(yàn)步驟。

（3）講解實(shí)驗(yàn)步驟，強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng)，如正確使用電壓表、電流表，避免短路等。

（4）學(xué)生開始實(shí)驗(yàn)，我會在一旁觀察，指導(dǎo)學(xué)生操作，解答學(xué)生的疑問。

4.數(shù)據(jù)記錄與分析

（1）要求學(xué)生認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，包括電壓、電流等。

（2）引導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)據(jù)分析電動勢和內(nèi)阻，解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

（3）討論實(shí)驗(yàn)誤差產(chǎn)生的原因，如何減少誤差。

5.知識拓展與討論

（1）提問：“電池的電動勢和內(nèi)阻對電路有什么影響？它們在能量轉(zhuǎn)換過程中起到什么作用？”

（2）引導(dǎo)學(xué)生從能量守恒定律的角度分析問題。

（3）討論實(shí)際應(yīng)用中，如何根據(jù)電池的電動勢和內(nèi)阻選擇合適的電路元件。

6.總結(jié)與反思

（1）請學(xué)生總結(jié)實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)到的知識，分享自己的收獲。

（2）針對實(shí)驗(yàn)中的不足，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思，提出改進(jìn)措施。

（3）強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

7.作業(yè)布置

（1）完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

（2）預(yù)習(xí)下一課內(nèi)容，了解電路中功率的計(jì)算。六、知識點(diǎn)梳理本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了電池電動勢和內(nèi)阻的測量，以下是本節(jié)課涉及的知識點(diǎn)梳理：

1.電池電動勢概念：

-電動勢是電源內(nèi)部電場力做功的能力，單位為伏特（V）。

-電動勢等于電源沒有接入電路時兩端的電壓。

2.內(nèi)阻概念：

-內(nèi)阻是指電源內(nèi)部電阻，它會影響電路中的電流。

-內(nèi)阻會導(dǎo)致電源輸出電壓降低，影響電路性能。

3.測量電動勢和內(nèi)阻的原理：

-利用電壓表測量電源兩端電壓，得到電動勢。

-通過測量電源輸出電壓和電流，計(jì)算內(nèi)阻。

4.實(shí)驗(yàn)操作步驟：

-準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材：電池、電壓表、電流表、電阻等。

-按照實(shí)驗(yàn)步驟連接電路，注意安全操作。

-測量并記錄電壓、電流數(shù)據(jù)。

5.數(shù)據(jù)處理與分析：

-利用歐姆定律計(jì)算內(nèi)阻。

-分析實(shí)驗(yàn)誤差，提出改進(jìn)措施。

6.能量守恒定律在電路中的應(yīng)用：

-電源電動勢轉(zhuǎn)換為電路中電能，電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。

-內(nèi)阻導(dǎo)致的能量損耗。

7.電池在電路中的作用：

-電池為電路提供電動勢，驅(qū)動電流流動。

-電池內(nèi)阻影響電路性能，需合理選擇。

8.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：

-遵守實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范，確保安全。

-減少實(shí)驗(yàn)誤差，提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。

-保護(hù)實(shí)驗(yàn)器材，延長使用壽命。

9.知識拓展：

-了解不同類型電池的電動勢和內(nèi)阻特點(diǎn)。

-探討電池在電動汽車、手機(jī)等設(shè)備中的應(yīng)用。七、板書設(shè)計(jì)①重點(diǎn)知識點(diǎn)：

-電動勢

-內(nèi)阻

-測量原理

-歐姆定律

-能量守恒定律

-實(shí)驗(yàn)誤差分析

②重點(diǎn)詞句：

-"電動勢是電源內(nèi)部電場力做功的能力。"

-"內(nèi)阻是電源內(nèi)部的電阻，影響電路中的電流。"

-"通過測量電壓和電流，計(jì)算電動勢和內(nèi)阻。"

-"實(shí)驗(yàn)誤差的產(chǎn)生與如何減少誤差。"

③藝術(shù)性與趣味性：

-使用不同顏色的粉筆突出重點(diǎn)，如電動勢和內(nèi)阻用紅色，測量原理用藍(lán)色，重要公式用綠色。

-設(shè)計(jì)電路圖簡圖，展示實(shí)驗(yàn)連接方式，并用箭頭表示電流方向。

-在板書邊緣添加電池、電壓表、電流表的簡筆畫，增強(qiáng)視覺效果。

-創(chuàng)設(shè)“實(shí)驗(yàn)小貼士”板塊，用有趣的語言提醒實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，如“小心短路，電流不是鬧著玩的！”

-利用板書空間，繪制一個“能量轉(zhuǎn)換小劇場”，展示電能如何轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，增加趣味性。八、課堂1.課堂評價(jià)

-在課堂教學(xué)中，我通過以下方式了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況：

①提問：針對電動勢、內(nèi)阻等概念，以及測量原理和實(shí)驗(yàn)操作步驟，進(jìn)行課堂提問，了解學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握程度。

②觀察：在實(shí)驗(yàn)操作過程中，觀察學(xué)生的操作是否規(guī)范，團(tuán)隊(duì)協(xié)作是否順暢，發(fā)現(xiàn)并及時糾正操作錯誤。

③測試：通過隨堂測驗(yàn)或小組討論，檢驗(yàn)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)原理和數(shù)據(jù)處理能力的掌握。

-發(fā)現(xiàn)問題及解決方法：

①若學(xué)生對電動勢和內(nèi)阻概念理解不深，通過舉例和圖示進(jìn)行解釋，幫助學(xué)生形象理解。

②針對實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范問題，及時指導(dǎo)并強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng)，確保實(shí)驗(yàn)安全。

③對于數(shù)據(jù)處理和分析能力較弱的學(xué)生，給予個別輔導(dǎo)，提高其數(shù)據(jù)分析能力。

2.作業(yè)評價(jià)

-對學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真批改和點(diǎn)評，主要包括以下方面：

①實(shí)驗(yàn)報(bào)告：檢查實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄是否完整、準(zhǔn)確，分析是否合理，結(jié)論是否正確。

②作業(yè)練習(xí)：針對課后練習(xí)，檢查學(xué)生是否能運(yùn)用所學(xué)知識解決問題，對錯誤進(jìn)行糾正和指導(dǎo)。

-及時反饋學(xué)習(xí)效果：

①對表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生給予表揚(yáng)，鼓勵他們繼續(xù)保持。

②對學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生，指出其不足之處，給予關(guān)心和鼓勵，幫助其找到提高的方法。

③針對共性問題，進(jìn)行全班講解和輔導(dǎo)，確保每位學(xué)生都能掌握所學(xué)知識。教學(xué)反思在這次關(guān)于電池電動勢和內(nèi)阻測量的教學(xué)中，我注意到了一些值得反思的地方。首先，學(xué)生們在理解電動勢和內(nèi)阻的概念上存在一定的困難，這可能是因?yàn)檫@兩個概念較為抽象，需要更多實(shí)際例子和圖示來幫助他們形象化理解。在今后的教學(xué)中，我需要更加注重將抽象概念具體化，讓學(xué)生能夠更容易地接受和掌握。

其次，實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)中，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生在使用電壓表和電流表時操作不夠規(guī)范，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。這說明我在實(shí)驗(yàn)前的操作講解可能不夠詳細(xì)，或者學(xué)生們在動手操作方面的練習(xí)還不夠。為了提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，我計(jì)劃在接下來的課程中增加實(shí)驗(yàn)操作的訓(xùn)練，并強(qiáng)調(diào)操作規(guī)范，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

在數(shù)據(jù)處理方面，學(xué)生們普遍對如何分析實(shí)驗(yàn)誤差感到困惑。我意識到，我需要更系統(tǒng)地教授誤差分析的方法，讓學(xué)生了解誤差產(chǎn)生的原因，并學(xué)會如何減少誤差。此外，通過引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組討論，可以提高他們分析問題和解決問題的能力。

另外，我發(fā)現(xiàn)課堂提問環(huán)節(jié)學(xué)生的參與度有待提高。這可能是因?yàn)閱栴}設(shè)置不夠具有啟發(fā)性和挑戰(zhàn)性。在以后的教學(xué)中，我將優(yōu)化提問策略，設(shè)計(jì)更多