专题八 电源测量的图像与误差 教学设计 -2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

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专题八 电源测量的图像与误差 教学设计

人教版高中物理必修第三册

教材内容分析

本专题安排在12.3后,依据教材实验思路、测量、数据分析及干电池与水果电池案例,落实课标3.2.4。重点不是重新罗列步骤,而是联系仪表示数、拟合关系与误差来源。

学情分析

学生已能使用电表与闭合电路关系,易把两个实验点当拟合线取点,或把图纸横轴交点直接看成短路电流;对多次测量与系统误差的关系也需澄清。

教学目标

1. 能由闭合电路关系确定测量量,并说明三种仪表组合的条件。
2. 能规范获取多组数据,用拟合图线的截距和斜率求电源参数。
3. 能识别非零坐标起点,区分测量点与拟合直线上的取点。
4. 能从具体接法追溯系统误差,区分多次测量能减小的误差。

教学重点

多组数据与图像拟合,电动势和内阻的读取,非零纵轴起点与真实坐标单位。

教学难点

从电路确定电表读数与真实量的差别,再解释测量值偏差,而不是背诵误差结论。

教学策略设计

先确定可测量量和安全操作,以空白表如实记录;用原材料的示例数据完成一次作图,再与本组实测比较。最后分别从分流和电流表分压追溯系统误差,以水果电池检验方案适配。

教学用具

旧干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、电阻箱、开关、导线、坐标纸及投影设备;水果电池仅在器材条件满足时开展。

教学过程

教学环节

教学内容

教师活动

学生活动

设计意图

电动势和内阻

电源接入电路后,可以测出路端电压和电流。
 

出示本环节材料,

先判断已知条件和控制量,再依

依据情境和证据作出判断,避免

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教学环节

教学内容

教师活动

学生活动

设计意图

不能直接读数,怎样测量

怎样由可测量的量确定电动势和内阻?

先留独立思考时间,再依次揭示答案;追问结论成立的条件。

据材料逐项推理,最后核对答案。

省略条件或直接套用结论。

学习目标

1. 能依据闭合电路关系提出测量电源电动势和内阻的方案。
2. 能规范连接电路并获取多组电压、电流数据。
3. 能用U-I图像处理数据,从截距和斜率求电动势与内阻。
4. 能比较测量方案并分析偶然误差、系统误差及改进方法。

出示本环节材料,先留独立思考时间,再依次揭示答案;追问结论成立的条件。

先判断已知条件和控制量,再依据材料逐项推理,最后核对答案。

依据情境和证据作出判断,避免省略条件或直接套用结论。

从已知关系提出可测量量

原图列出三种候选仪器组合:伏安法、安阻法、伏阻法。
利用,每种方案要改变什么量、记录什么量?
答案:伏安法改变R并测U、I;安阻法测I、R;
伏阻法测U、R。均需在至少两种状态获取相互独立的数据,
联立求E、r。教材本节详述伏安法。

出示本环节材料,先留独立思考时间,再依次揭示答案;追问结论成立的条件。

先判断已知条件和控制量,再依据材料逐项推理,最后核对答案。

依据情境和证据作出判断,避免省略条件或直接套用结论。

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教学环节

教学内容

教师活动

学生活动

设计意图

 

 

 

 

仪表示数对应什么量

电压表测电源路端电压,电流表测回路电流。
电压表与电源并联时,电流表应如何接入?
答案:采用教材伏安法电路:电流表接在电源与滑动变阻器的回路中,
电压表并联在电源两端。电压表有分流影响,作为系统误差讨论。

出示本环节材料,先留独立思考时间,再依次揭示答案;追问结论成立的条件。

先判断已知条件和控制量,再依据材料逐项推理,最后核对答案。

依据情境和证据作出判断,避免省略条件或直接套用结论。

多组数据为何不可省略

闭合前,滑片应置于什么位置?
改变滑片后,记录哪两个示数?为什么不能只测两组?
答案:先使接入电阻最大,保护电路。调节后记录I、U。
多次测量并作图,可减小偶然误差;两组联立易受单次读数误差影响。

出示本环节材料,先留独立思考时间,再依次揭示答案;追问结论成立的

先判断已知条件和控制量,再依据材料逐项推理,最后核对答案。

依据情境和证据作出判断,避免省略条件或直接套用结论。

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