《第4節(jié)閉合電路的歐姆定律》教學(xué)設(shè)計(jì)(廣東省市級優(yōu)課)x-物理教案

通過實(shí)驗(yàn)與Excel操作復(fù)習(xí)《閉合電路的歐姆定律》教學(xué)設(shè)計(jì)一教學(xué)目標(biāo)1．知道閉合電路的歐姆定律及相關(guān)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步感受電源路端電壓隨電流變化的關(guān)系．2．學(xué)會根據(jù)圖象合理進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的方法，利用電腦軟件（Excel表格制作）處理數(shù)據(jù)3．嘗試分析電源電動勢和內(nèi)阻的測量誤差，了解測量中減小誤差的方法．二．學(xué)情分析在前面的學(xué)習(xí)中，學(xué)生們自己已學(xué)習(xí)了閉合電路歐姆定理E=U+Ir等相關(guān)知識，但對于測定電源的電動勢和內(nèi)阻方法還缺乏較好的總結(jié)，且對于圖象法處理數(shù)據(jù)，方法較為單一，暫時(shí)不會利用電腦軟件（Excel表格制作）處理數(shù)據(jù)，但這正是學(xué)生感興趣的內(nèi)容，通過學(xué)生自己的探索，不但把學(xué)過的知識應(yīng)用于實(shí)際還可以激發(fā)他們的創(chuàng)新精神。三教材分析本節(jié)課是高中物理選修2—1的第一章第四節(jié)，這節(jié)課內(nèi)容是在復(fù)習(xí)閉合電路的歐姆定律，測量電源的電動勢與內(nèi)阻，電源的特性主要由電動勢與內(nèi)阻來描述，因此測量電動勢和內(nèi)阻對于合理使用電源具有重要的意義，這一節(jié)在它的基礎(chǔ)上，從實(shí)用的角度向?qū)W生提出了新的問題，即怎樣簡潔的測量電源的電動勢與內(nèi)阻？只有設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)電路，選擇必要的實(shí)驗(yàn)器材，科學(xué)的處理數(shù)據(jù)，才能得到滿意的結(jié)果。本節(jié)課主要總結(jié)用伏安法測量電源的電動勢與內(nèi)阻的電路以及一種新的處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法——用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。重點(diǎn)是：實(shí)驗(yàn)方案的獲取與利用電腦軟件（Excel表格制作）處理數(shù)據(jù)。難點(diǎn)是如何利用圖線得到結(jié)論以及實(shí)驗(yàn)誤差的分析。四授課內(nèi)容（一）、復(fù)習(xí)導(dǎo)入（二）、科學(xué)探究?在觀察中提出物理問題 AVSAVSR觀察：實(shí)驗(yàn)視頻。。。思考1：求電動勢E和內(nèi)阻r的方法有哪些??利用信息手段處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力例.一位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)見表。試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在下圖中畫出U—I圖線，并根據(jù)圖線讀出電池的電動勢E=，電池的內(nèi)阻r=Ω.UU/I/那么，除了手工描點(diǎn)畫線，有沒有更準(zhǔn)確的畫圖方法呢？利用Excel處理數(shù)據(jù)師生同做。。。。。。 思考2：實(shí)驗(yàn)誤差有哪些?1.偶然誤差(1)由于電表讀數(shù)不準(zhǔn)引起誤差.(2)用圖象法求E和r時(shí)，由于作圖不準(zhǔn)確造成的誤差.(3)測量過程中通電時(shí)間過長或電流過大，都會超越E、r變化.2.系統(tǒng)誤差(1)若采用甲圖，其U-I圖象如圖乙所示.由于電壓表的分流作用造成誤差.(2)若采用丙圖，其U-I圖象如圖丁所示.由于電流表的分壓作用造成誤差.①E為真實(shí)值.②I短測<I短真.③因?yàn)閞測＝EI短測，所以r測>r真，r測和RA的串聯(lián)值，由于通常情況下電池的內(nèi)阻較小，所以這時(shí)r測的誤差非常大.?對探究過程進(jìn)行反思1.可選用舊電池：為了使電路的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻宜大些，可選用已使用過一段時(shí)間的1號干電池.2.電流不要過大，讀數(shù)要快：干電池在大電流放電時(shí)，電動勢E會明顯下降，內(nèi)阻r會明顯增大，故長時(shí)間放電不宜超過0.3A，短時(shí)間放電不宜超過0.5A.因此，實(shí)驗(yàn)中不要將I調(diào)得過大，讀電表要快，每次讀完立即斷電.3.干電池內(nèi)阻較小時(shí)路端電壓U的變化也較小，即不會比電動勢小很多.這種情況，在畫U-I圖線時(shí)縱軸的刻度可以不從零開始，而是根據(jù)測得的數(shù)據(jù)從某一個(gè)恰當(dāng)值開始(橫坐標(biāo)I必須從零開始).此時(shí)，圖線與橫軸的交點(diǎn)橫坐標(biāo)不再表示短路電流，但是直線斜率的絕對值仍然表示電池的內(nèi)阻.4.測出不少于6組(I，U)數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些.畫U-I圖線時(shí)，要使較多的點(diǎn)落在這條直線上，不在直線上的點(diǎn)要盡量均勻分布在直線的兩側(cè)，個(gè)別偏離直線太遠(yuǎn)的點(diǎn)可舍去不考慮，以減小偶然誤差.（三）、明確考向考向1對實(shí)驗(yàn)原理和誤差的考查[典例1]根據(jù)閉合電路的歐姆定律的原理，在測量一節(jié)干電池電動勢E和內(nèi)阻r的實(shí)驗(yàn)中，小明設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路.甲乙(1)根據(jù)圖甲所示實(shí)驗(yàn)電路，請?jiān)趫D乙中用筆畫線代替導(dǎo)線，完成實(shí)物圖的連接.(2)實(shí)驗(yàn)開始前，應(yīng)先將滑動變阻器的滑片P移至(填“a”或“b”)端.(3)合上開關(guān)S1，S2接圖甲中的1位置，改變滑動變阻器的阻值，記錄下幾組電壓表示數(shù)和對應(yīng)的電流表示數(shù)；S2改接圖甲中的2位置，改變滑動變阻器的阻值，再記錄下幾組電壓表示數(shù)和對應(yīng)的電流表示數(shù).在同一坐標(biāo)系內(nèi)分別描點(diǎn)作出電壓表示數(shù)U和對應(yīng)的電流表示數(shù)I的圖象，如圖丙所示，兩直線在縱軸上的截距分別為UA、UB，與橫軸的截距分別為IA、IB.丙S2接1位置時(shí)，作出的U－I圖