《探究电源的伏安特性》王美

发布日期:2021-12-14 作者：华理科高

课题：探究电源的伏安特性

授课教师：王美

授课班级：高二2班

一、教学目标

1、知道闭合电路欧姆定律的内容，了解闭合电路欧姆定律在电路中的应用，并且能够利用定律来设计实验测量电源电动势和内阻；

2、通过设计实验、收集和分析实验数据等自主活动来提高实验能力，逐步培养学生总结规律、探求实验原理的能力；

3、养成物理原理与实际应用相联系的意识和习惯，在实际物理情境中体会物理过程，学习物理知识；通过实验激发学生学习兴趣，培养学生认真仔细的科学态度和严谨作风，通过DIS及EXCEL处理数据，提升学生的信息素养；

二、教学重点难点：

【重点】测量电源电动势和内阻多种方法的原理及伏安法测电源电动势和内阻；

【难点】实验数据分析及得出拟合图线方程；

三、学情分析：

本班学生学习态度端正，有一定的自主学习能力，但自主钻研的学生较少，且他们的思维还处于从直观感受向抽象推理的过渡期，对规律的形成和总结较困难，需要借助于老师引导、同伴合作等多种方式帮助学生建立空间模型，加深对规律的认识和理解。另外，学生具有较好的信息素养，有应用信息技术学习的基础和经验，具备应用平板和aiclass平台自主学习的习惯和能力，但对利用aiclass平台进行自我需求的学习还处于初级阶段。

四、教学内容分析：

本节内容以实验为基础，综合了大量的实验原理，包括测量电路的选取、闭合电路欧姆定律的应用、图像处理实验数据等方法。对于设计实验、收集数据、处理数据的能力要求较高。强化对于闭合电路欧姆定律的理解，对定律变形的识别与应用。本节课要求按照需求来进行实验数据的收集以及处理，根据闭合电路欧姆定律来找到已知量和未知量的关系，进一步通过测量出的数据来推算出电源电动势和内阻。最后介绍我国太阳能电池新能源和新技术的知识，提升环境保护意识。

五、教学环境及设备：

教学资源：微视频，导学单，ppt等相关准备；

教学环境与设备：物理DIS实验室，aiclass平台、学生平板、互动白板等

六、教学过程

流程	教学内容	教师活动	学生活动	技术支持	三步五环	信息素养要求
提出问题	电源	演示实验：自制电源说明：电源电动势和内阻是反映电源性能的两个重要参数。今天我们来探究电源的电动势和内阻。	思考：自制电源接入电路灯泡不亮的原因是什么	Aiclass	【自主】问、思	具备使用数字化工具有效获取信息的能力
实验设计	电源电动势和内阻的测量	方案一：伏安法	学生演示实验：按方案一电路图连接电路，记录电压表和电流表的读数	Aiclass NOBOOK软件	【合作、探究】学、思	具备利用信息技术与他人交流协作的能力
		方案二：伏阻法	理论分析：按方案二电路图如何测得电源电动势和内阻	Aiclass NOBOOK软件	【合作、探究】问、思	具备利用信息技术与他人交流协作的能力
		方案三：安阻法	理论分析：按方案三电路图如何测得电源电动势和内阻	Aiclass NOBOOK软件	【合作、探究】问、思	具备利用信息技术与他人交流协作的能力
DIS实验	DIS测电源电动势和内阻	学生实验： DIS测电源电动势和内阻	连接实验电路，完成相关实验操作	DIS软件，计算机	【合作、探究】问、思、辨	具备使用数字化工具有效获取信息的能力
DIS实验	数据分析	图像拟合	处理实验数据，并画出相应的图像	Aiclass	【合作、探究】问、思、辨	能有效熟练地使用技术软件
应用提升		由于新电池电阻较小，为了得到较为明显的电流、电压变化数据，该如何设计实验呢？（等效电源电动势和内阻）
学以致用		1、讨论：根据所学知识，你建议新旧电池串联使用吗？ 2、介绍我国太阳能新能源和新技术太阳能电池是由许多“晶片”连接在一起，“晶片”是一种光电半导体器件，它只要一照到光，立刻就可输出电压及电流。连接在一起的“晶片”经过真空封装后，制成“太阳能板”，再将许多“太阳能板”连接在一起组成“太阳能电池阵”，卫星上使用的和屋顶上使用的太阳能电池实际上都是“太阳能电池阵”。许多人造卫星都是用太阳能电池供电，太阳能电池由许多片电池板组成。某电池板的开路电压为600μV，短路电流为30μA，求这块电池板的内阻。

七、教学设计说明（应包含数字化资源和技术应用的说明）

本设计强调学生体验、问题讨论、动手实践、小组合作、教师引导等多种教学策略的应用，尽可能做到让学生在“活动”中学习，在“主动”中发展，在“合作”中增知，在“探究”中创新，充分体现学生学习的自主性。本节课的实验设计原理不难，难在数据分析。所以本节课采用了教师引领→创设情境→分层探究→突破难点的设计思路，以学生的认知水平为起点，探究过程由实验原理→电路设计→数据采集和处理三部分构成，感受科学探究的过程及数据处理方式，把繁琐的数据分析借助于信息技术进行简单化处理，大大节省了计算时间，并借助信息技术做出相应的关系图像，有助于规律的形成及总结。

本设计强调借助于信息技术处理实验数据，并在实验探究教学中按照“三步五环”教学策略进行，力争做到精教善学，少教多学，积极培养学生的探究意识和科学思维，提升学生的物理核心素养。以事实为依据，以理论为基础，“基于数据的科学探究”才是正确的科学探究过程。