本节课内容为高二物理选修3—1的电动势和内阻测定，通过伏安法进行电源的电动势和内阻测量。教学设计旨在引导学生运用已学的闭合电路欧姆定律知识，设计实验电路图，并进行测量。在教师的指导下，学生将学习实验操作步骤、数据处理及误差分析，提升实验设计能力和动手能力。重点在于实验电路图的设计，难点同样集中于此。课程采用探究法、讨论法和实验法，准备了必要的实验仪器进行实践操作。通过小组讨论和方案分享，学生们将优化设计方案并进行实验，分析测量误差，培养严谨求实的态度和探索精神。学生需完成实验报告并进行反思，以巩固所学知识。
本课是高二物理选修3—1的第二章第十节，内容为测定电池的电动势和内阻。掌握电动势与内阻的测量对于我们合理使用电源至关重要。本节主要讲解了通过伏安法来测量电源的电动势和内阻的电路，以及如何运用图像法来处理实验数据。
二、设计理念与设计思路
在本节教学中，我们将引导学生运用已学的闭合电路欧姆定律的相关知识设计电路图，并进行电池电动势和内阻的测量。在教师的指导下，帮助学生理解实验的操作步骤和背后的原理。通过这节课，我们旨在培养学生的实验设计、实验操作、数据处理和误差分析能力，并激发他们的学习兴趣。
明确本次实验的目的，引导学生设计实验方案，探讨实验操作细节，规范实验流程，最后进行误差和数据分析。
三、学情与教材分析
学生们已经学习了闭合电路欧姆定律以及用伏安法测量电阻的基本知识，对闭合电路的内、外电路有了一定了解。然而，因接触电学实验不多，学生们在电路设计能力方面仍需进一步提升，这也是本实验的重要任务之一。提高学生利用图像处理实验数据的能力也是本次实验探索的一个关键环节。
四、教学目标
1. 知识与技能：让学生掌握实验电路图的设计方法。
掌握使用仪器测量电池电动势和内阻的方法，通过实验扩展学生的思维，激发他们的学习热情。
2. 过程与方法：学会设计实验电路图，掌握数据图像处理的方法，学习误差分析。
3. 情感态度与价值观：培养学生敢于质疑的习惯、严谨求实的态度和探索精神，提高观察能力、思维能力和动手能力，增强对物理学习的兴趣。
五、重点、难点分析
1. 重点：实验电路图的设计。
2. 难点：实验电路图的设计。
六、教学方法：探究法、讨论法、实验法。
七、教学准备仪器：
电流表、电压表、滑动变阻器、开关、两节旧干电池、电池盒、导线若干。
八、教学过程
今天我们将测定电源的电动势和内电阻。请各组同学根据实验目标，设计好实验原理图，组内讨论后将优化的方案以图形式画到黑板上。(以下，我将假设若干学习小组，并假设一些学生的情况，以便灵活应对实际授课需求。)
同学们纷纷完成了他们的设计图。我邀请同学们仔细观察，找出哪些小组的设计方案是相似的。经过讨论，大家删除了相同的设计方案，保留了不同的设计方案。我让几个小组的同学上台分享他们的设计思路。
例如，3小组的张茜展示了他们的电路图，并解释说：“我们用电压表测量路端电压，用电流表测总电流，根据U=E-Ir列方程组求解E和r。”
我询问：“张茜他们的想法可行吗？”同学们纷纷点头。我接着引导大家思考这种方案是否还有其他处理数据的方法。6组的李强同学提出：“我们还可以绘制闭合电路的U—I图像来求解E和r。”我建议他们尝试这种方法，看看哪种方法的误差更小。
此时，4小组的李梅站起来说：“我们的设计思路与3小组相似，只是在电压表和电流表的连接位置上有所不同，我觉得我们的方案也能实现。”我故意问大家：“你们觉得4小组的方案和3小组的方案，哪个更好？”
教室里瞬间安静下来，同学们思考着，有的甚至小声说道，两者的结果应该是一样的。
我问道：“那么，哪个方案的测量误差更小呢？”
这时候，教室里热闹起来，学生们开始热烈讨论，3小组认为他们测的路端电压更准确，而4小组认为他们的总电流更准确，大家急于找到解决这个问题的方法。
我询问大家：利用闭合电路的U和I求E和r，能否同时准确测出电压和总电流，同学们一致认为不可以。我建议大家依据所选仪器和实验目的，选择一个误差更小的设计方案。
这时，8小组的张森兴奋地发言：“我认为3小组的设计方案误差更小，因为3小组的测量误差主要来源于电压表的分流作用，而电压表的内阻远大于滑动变阻器和电流表的电阻，其分流量可以忽略。相比之下，4小组的误差则来源于电流表的分压作用，而电流表的内阻并不比滑动变阻器小太多，其分压作用是显而易见的。”听完张森的分析，大家恍若明白了过来。我及时提醒同学们：“以后在设计实验方案时，务必要围绕实验目的，尽量减少实验误差。”
2小组的代表张柯明设计了如下电路图：“我们想利用闭合电路欧姆定律，借助电流表测定电流，用电阻箱测电阻，列方程组求解E和r。”
6小组的张松则表示：“这种方法也可以绘制R—1/I的图像，纵截距即为r，图像斜率即为电动势。”
我赞同他们的做法，并提醒他们注意坐标原点的选取，然后我鼓励他们去前面的实验桌取需要的仪器。
过了一会儿，张松气呼呼地跑过来：“电流表只剩一个了，因为被张柯明拿走了。”6小组的同学顿时撅起嘴不高兴了。我假装和6小组的同学探讨：“你们能否用其他仪器代替电流表？”听我这么一说，6小组的同学纷纷不理我。
这时，5小组的候林站起来说：“大家看看我们设计的电路图，我认为我们的方案与张松的设计相当接近。如果没有电流表，我们可以用电压表来代替。结合电阻箱的值，我们能够轻松求出总电流，利用U=E-Ir来求解E和r，也可以使用来求解E和r。你们可以尝试一下这个方案。”
听完候林同学的分析，我带头为他鼓掌，并说：“同学们，大家的设计都很好，也有道理。在设计实验电路时务必要围绕实验原理，同时结合现有的实验仪器，以减少实验误差。我们不仅要学会在有条件下做好实验，更要在没有条件时创造条件，努力做好实验。”希望通过这次实验，大家能够不断优化实验方案以测量电池的电动势和内阻。
我让各组上台，根据同学们设计的方案领取仪器，并要求他们逐一清点，轻拿轻放。同学们高高兴兴地把各组的“宝贝”领回去，教室也随之热闹起来。我提醒大家：“别急着接通电路，接电路时要注意哪些问题？”
有的同学提到要注意电压表和电流表的电流流向；有的说在接线时要把电源断开；还有的提到要留意滑动电阻器滑片的位置和电阻箱的初始阻值；甚至有的说接线一定要确保牢固等。听了大家的发言，我才放下心来，让他们动手操作。这时我在教室中巡视，发现问题及时纠正，经过不到6分钟，大家便接好了电路。他们认真地测量数据并记录结果，通过列方程或作图求解，认真分析和计算。我也纠正他们在读数时的错误方法，要求他们规范作图，正确处理实验结果。完成实验后，我建议各组交换电源进行测量，相互对照实验结果，交流方法，分析误差。同学们热情高涨，经过20分钟基本完成了实验任务。
我让同学们分享这次实验的收获：李岩说：“我学到了三种不同的方法测电源电动势和内阻。”
蒋鹏说：“我学会了如何正确连接电路。”
高利说：“我掌握了误差分析和数据处理的方法。”
王虎则表示：“我认为实验中电压表、电流表和电阻箱的读取非常重要，务必要小心。”
我回应道：“大家说得很好，通过实验我们要学习实验方法、操作技巧以及数据处理和误差分析的技巧。这对未来的实验至关重要，希望大家完成实验报告，并写出反思。”
作业：XXX