《探究电源电动势与内外电压的关系》方案设计北京市大兴区兴华中学焦艳芳实验方案一1
实验突破点(1)改进器材,用醋酸代替硫酸,教师实验变成学生实验
实验若采用有硫酸的原电池,具有一定的危险性
由教师实验则数据的可视性、实验的效果都会大打折扣
如果为了实验数据可视而引入过于复杂的仪器,则让学生对本节课内容望而生畏
(2)从生活取材弥补实验器材不足
实验室原电池的数量有限
因此,本实验简化了实验器材,使用两个玻璃杯,一个两头开口的玻璃管、铜片和锌片来做实验
(3)利用虹吸现象,用细管中醋酸溶液的长度变化来凸显电源内阻的变化
在以往的实验中,采用插片面积的变化来表示电源内阻的变化,学生理解上有困难
本实验的设计更能让学生理解内阻产生的本质
(4)取材简单、操作方便,实验数据精准,容易复制,方便推广
实验的目的(1)通过学生实验,促进电源的电动势和内阻概念的深度学习
(2)通过学生实验,探究电源电动势与内外电压的关系,促进规律的深度学习
(3)通过学生质疑创新,设计方案,改进方案,进行实验测量、数据分析、讨论与交流,培养学生的科学探究能力
(4)培养学生利用生活中的材料来探究物理规律的自信心
实验器材烧杯(2个)、浓度为30%的醋酸溶液(500ml)、U形细玻璃管、橡胶管(15cm左右)、电阻箱(0-99999Ω)、数字电压表(2个)、导线(3根)4
实验步骤(1)烧杯中倒入适量的醋酸溶液,将两个铜片、一个锌片分别放入两烧杯中
(2)将套有细橡胶管的U形细玻璃管灌满醋酸溶液,并置于烧杯中,构建出类似于原电池的“盐桥”;(3)用数字电压表测量两烧杯中铜片和锌片之间的电压,即为电源电动势E
(4)将电阻箱与原电池串联,一个数字电压表并联在电源两极,测电源的的外电压
另一个数字电压表并联在两个铜片电极上,测电源内电压;(5)当电阻箱调到90KΩ时,记录电源内外电压
(6)将橡胶管取