高中物理：2.9 实验：测定电池的电动势和内阻 学案 粤教版选修3-1VIP免费

测电源的电动势和内阻的教学探讨一．案例讨论的背景情况《测电源的电动势和内阻》的学生实验课，这节课向学生提供了有关实验器材、实验时的电路图、实验步骤、实验原理等，只要求学生测出两组（I，U）数据代入公式E=U+I·r列出方程组，通过解方程组的方法解出E和r。接下来给学生一些器材，让学生从中选出部分器材，探究测定电源的电动势和内阻的其它方法。我在上这节课时，由于我所任教的班级学生是重点学校学生，基础较好，连接电路基本没有问题，所以很快通过实验找到了两组（I，U）数据，解出了E和r。但在探究其它方法时许多学生都是无法入手。虽然在教师的提示下有组学生尝试着去做，但实验态度较差，多数把第一次的结果再抄一遍，而不肯认真探究。事后问学生为什么教师已经提示了探究的方法，不去认真探究呢？学生回答说“实验结果都已经出来了，还有什么可探究呢！并且第一种测量方法又不难，要探究那么多方法干吗？”这样的一节课通过实践使我认识到，第一个实验对重点学生来说要求太低，在实验中缺少让他们充分动手的机会，例如滑动变阻器滑动时电阻大小变化的讨论、电表读数大小和变阻器变化的关系等等，学生总感到意犹未尽。第二个实验要求又太高，在学生没有充分思考的情况下，要求学生用实验的方法去探究有一定的难度，并且在第一种实验方法不难的情况下，学生探究的积极性不高也符合事物发展的一般规律，所以我在以后的班级上这节课时对第二个实验作了如下改动。二．教学计划改动实施过程1．问题的提出学生在完成第一个实验后，我向学生提出：“在实验中经常存在偶然误差，这样在实验中同学们测出的两组（I，U）数据有可能某一组数据或二组数据都出现较大的误差，这样代入公式求出的E和r必然会出现误差或错误，你想知道你所测得的数据是否有错误和误差吗？如何来验证？”这时有学生提出多测几组数据代入方程组求出解后再求E和r的平均值。我对学生的想法予以肯定。接着又提出：“这样的求平均方法给我们带来烦琐的解方程计算问题。在二期课改的教材中，这个实验确实可以如同学们所设想的那样去操作，但烦琐的计算任务是让计算机去完成的。现在在没有计算机协助的情况下，我们是否可以把烦琐的计算问题简单化？”当同学们听到可不用解方程计算而达到验证E和r的正确性，极大地调动了他们的学习积极性，希望老师把方法教授给他们。2．教师的引导物理学中有一种用图象法处理实验数据的方法。该实验中，由于E=U+I·r中E和r都是恒量，可以把I看作U的一次函数，即U=r·I－E。建立U——I图象，所有（I，U）数据在图象中和一个点相对应。如果测量正确这些点应该在一条直线上，这条直线与上述函数方程相对应。延长直线与纵坐标相交的点（即I=0，U=E），在纵坐标上的读数表示电动势E，延长直线与横坐标相交的点（即U=0）的横坐标读数表示的电流为短路电流I短，r=E/I短。连直线时使实验的数据点尽可能的在直线两侧附近，远离直线的点即为误差较大的点。3．计划的实施学生在教师的引导下，兴趣较高地再次去做实验。这次实验学生的态度比第一次求两组读数时明显认真，大部分时间学生都在不停地改变滑动变阻器的阻值，认真地记录电流表和电压表的读数，有几组学生记录了十几组数据，然后认真作图。如果发现数据点不是很好地排列在一条直线附近，他们普遍主动愿意重新再测量一遍，每个人都希望知道自己前面通过计算法求出的E和r是否正确。三．课例改动的得失分析1．成功之处这节课改动后对学生的实验要求提高了，学生在实验中存在的一些问题被暴露出来。例如用心爱心专心还有相当多的学生不会读电流表的读数，部分学生在滑动变阻器不同连接时如何使电阻变大或变小不清楚。现在要多次测量，逼着学生必须去解决这些问题。学生原本对实验结果的记录相当不重视，经常是拼凑数据出结果。现在让他们在未知的情况下探究，调动了他们的学习兴趣，让他们知道实验时应忠实记录实验数据，这样才能分析实验误差的原因。让学生知道用图象法处理实验数据的方法在物理学中是一种常用的方法，许多物理规律、定律等在计算机未普及前都是用图象法处理实验数据后归纳、总结、分析得到的，这种方法对学生将...