摘要：隨著現(xiàn)代社會(huì)的不斷發(fā)展，人類已經(jīng)無法離開電源的使用。電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻是衡量電源性能的一個(gè)重要指標(biāo)?！稖y(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻》是高考考綱要求的實(shí)驗(yàn)，更是歷年高考的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)可以更好地理解和掌握這部分內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：說課；實(shí)驗(yàn)；電源；電動(dòng)勢(shì)；圖像法

一、 析教材

1. 教材的內(nèi)容和地位

隨著社會(huì)發(fā)展，人類已經(jīng)無法離開電源的使用。而電動(dòng)勢(shì)及其內(nèi)阻是衡量電源性能的重要指標(biāo)。該實(shí)驗(yàn)是高中物理中非常重要的電學(xué)實(shí)驗(yàn)之一。它既是閉合電路歐姆定律的應(yīng)用，也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究能力的重要途徑，同時(shí)也為后期的交流電源及遠(yuǎn)距離輸電的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。在此之前，學(xué)生已學(xué)習(xí)了《閉合電路歐姆定律》和《描繪小燈泡的伏安特性曲線》，這為過渡到本節(jié)的學(xué)習(xí)起著鋪墊作用。

2. 教學(xué)目標(biāo)

（1） 知識(shí)與技能：了解和掌握測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的原理和實(shí)驗(yàn)方法；學(xué)習(xí)用圖像法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

（2） 過程與方法：通過電路的設(shè)計(jì)和儀器的選擇，開闊思路并養(yǎng)成合理的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。

（3） 情感態(tài)度與價(jià)值觀：培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、思維能力和操作能力。培養(yǎng)學(xué)生求索的精神。

3. 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

重點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)的原理和用圖像法處理數(shù)據(jù)。

難點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)及圖像法。

二、 講教法

講授法、討論法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、直觀演示法和分組實(shí)驗(yàn)法。

三、 論學(xué)法

學(xué)情分析：高二階段的學(xué)生已經(jīng)具有較為清晰的邏輯思維能力，已經(jīng)具備了基本的電學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能。對(duì)電路的設(shè)計(jì)、器材的選擇與使用、電路的連接、數(shù)據(jù)記錄及處理都有了較好地掌握。

學(xué)習(xí)方法：觀察法、探究法、分組實(shí)驗(yàn)法、圖像法。

四、 說過程

教學(xué)過程主要分為四個(gè)環(huán)節(jié)：前期準(zhǔn)備——導(dǎo)學(xué)案；創(chuàng)設(shè)情境引入新課；實(shí)驗(yàn)探究；布置作業(yè)。

1. 前期準(zhǔn)備——導(dǎo)學(xué)案

導(dǎo)學(xué)案內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)方案：

（1） 實(shí)驗(yàn)原理，實(shí)驗(yàn)器材，實(shí)驗(yàn)步驟，數(shù)據(jù)處理，實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)；（2）設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)方案。

2. 創(chuàng)設(shè)情境，引入新課：一節(jié)新干電池和一新一舊兩個(gè)干電池接入回路中，兩節(jié)干電池的電路中的燈泡亮度比較弱，甚至不亮。對(duì)比之下引發(fā)學(xué)生深思。為達(dá)成教學(xué)目標(biāo)做好鋪墊。

3. 實(shí)驗(yàn)探究（分組實(shí)驗(yàn)）

方案一：伏安法（電流表內(nèi)接法）

（一） 實(shí)驗(yàn)原理：如圖1，由閉合電路歐姆定律有E=U+Ir，改變R阻值，測(cè)出多組U、I值，再根據(jù)計(jì)算法或圖像法求出E、r。

（二） 實(shí)驗(yàn)器材：電池（舊）、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙。

（三） 實(shí)驗(yàn)步驟

（1） 選擇恰當(dāng)實(shí)驗(yàn)儀器，按照?qǐng)D1所示連接好實(shí)驗(yàn)儀器，并使開關(guān)斷開?；瑒?dòng)變阻器的滑片滑至使接入阻值最大的一端。（2）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器。使電表讀數(shù)有明顯變化，在表格中記下此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)。用同樣方法測(cè)量并記錄幾組I、U值。（3）斷開開關(guān)，整理器材。（4）數(shù)據(jù)處理：用平均值法（計(jì)算法）求E、r值和用UI圖線（作圖法）求E、r值。

4. 數(shù)據(jù)處理

計(jì)算法：選取兩組UI值解方程組即可解出E和r。為減小偶然誤差，可測(cè)多組U、I值。再求出多個(gè)E、r值，然后求E、r的平均值。

作圖法：如圖2，建立UI坐標(biāo)系，選取合適的標(biāo)度。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)依次描點(diǎn)，再用平滑的直線把點(diǎn)依次連接起來。與縱軸的交點(diǎn)為E，圖像的斜率的絕對(duì)值為r。

5. 注意事項(xiàng)

（1） 使用阻值大些的干電池（舊）。實(shí)驗(yàn)中不要將電流I調(diào)得過大。每次讀完U、I讀數(shù)立即斷電，以免電池出現(xiàn)嚴(yán)重的極化現(xiàn)象。

（2） 在畫UI圖線時(shí)，盡量讓點(diǎn)落在直線上或者使點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)。

（3） 用圖像法處理數(shù)據(jù)時(shí)，可以使U軸坐標(biāo)不從零開始，把坐標(biāo)比例放大，可減小作圖誤差。

方案二——伏安法（電流表外接法）：所需器材有電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、電池和導(dǎo)線。用電流表和電壓表測(cè)出多組U、I值，其中E=U+Ir，根據(jù)計(jì)算法或圖像法求出E、r值。

方案三——安阻法：所需器材有電阻箱、電流表、開關(guān)、電池、導(dǎo)線。用電阻箱和電流表測(cè)量測(cè)量多組R和I值，其中E=IR+Ir，根據(jù)計(jì)算法或圖像法求解E、r。

方案四——伏阻法：所需器材有電壓表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線和電池。用電阻箱和電壓表測(cè)量測(cè)量多組R和U值，其中E=U+（U/R）r，根據(jù)計(jì)算法或圖像法再求解E、r。

6. 作業(yè)布置

完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告（包含用圖像法數(shù)據(jù)處理和誤差分析）。

五、 談反思

本節(jié)課課堂教學(xué)的主線是：前期準(zhǔn)備導(dǎo)學(xué)案——任務(wù)驅(qū)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)引入，激發(fā)興趣——問題引領(lǐng)，實(shí)驗(yàn)操作——自主建構(gòu)，形成體系——適當(dāng)拓展互動(dòng)。實(shí)現(xiàn)了問題的解決和深化，從而能順利的達(dá)成預(yù)期的三維目標(biāo)。同時(shí)也鼓勵(lì)學(xué)生自制水果電池并進(jìn)行測(cè)定。

參考文獻(xiàn)：

[1]周宗元.淺析物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的、任務(wù)和原則[J].淮北煤師院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2001（1）：70-73.

作者簡介：

吳力云，福建省漳州市，詔安縣四都中學(xué)。