高中物理 测定电池的电动势和内阻教案 新人教版选修3-1VIP专享VIP免费

备课人授课时间课题实验：测定电池的电动势和内阻课标要求图像法教学目标知识目标理解实验原理和数据处理方法技能目标能够用图像法解决问题情感态度认真探索，精益求精的科学精神重点实验原理、注意事项、图像法难点图像法教问题与情境及教师活动学生活动图1图2图3学过程及方法复习：下面两种方法能否测出电源的电动势和内阻？1用电流表、电阻箱测量。如图1所示：测出两组_______值，公式：_____________2用电压表、电阻箱测量，如图2所示：测出两组_______值，公式：_____________新课讲解：侧定电源的电动势和内阻可以用多种方法，今天我们用下面的方法做实验来测定。一．实验目的：测电源的电动势和内阻。二．实验原理上面两种方法能测出电源的电动势和内阻，下面我们用第三种方法测量：用电压表、电流表、可变电阻（如滑动变阻器）测量。如图3所示：测出两组_______值，就能算出电动势和内阻。原理公式：_____________三．实验器材：电池（待测电源）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线，坐标纸。1教问题与情境及教师活动学生活动学过程及方法四．实验步骤：（1）确定电流表、电压表的量程，按照电路原理图把器材连接好。（2）把滑动变阻器滑片移到电阻最大的一端。（3）闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组电压表和电流表的读数，用同样方法测量并记录几组I、U值。（4）断开电键，整理好器材。（5）数据处理：在坐标纸上作U－I图，求出E、r五．图像法实验数据的处理是本实验中的一个难点。原则上，利用两组数据便可得到结果，但这样做误差会比较大，为此，我们可以多测几组求平均，也可以将数据描在图上，利用图线解决问题。图线的纵坐标是路端电压U，横坐标是电流I，实验中至少得到5组以上实验数据，画在图上拟合出一条直线。要求：使多数点落在直线上，并且分布在直线两侧的数据点的个数要大致相等，这样，可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度。将图线两侧延长，纵轴截距点意味着断路情况，它的数值就是电源电动势E。横轴截距点（路端电压U=0）意味着短路情况，它的数值就是短路电流。说明：①两个截距点均是无法用实验实际测到的，是利用得到的图线向两侧合理外推得到的。②由于r一般很小，得到的图线斜率的绝对值就较小。为了使测量结果准确，可以将纵轴的坐标不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I必须从零开始)，这时图线在纵轴上的截距仍为电源电动势,而图线在横轴上的截距不再是短路电流，电源内阻r由求得，计算r时选取直线上相距较远的两点求得。六，误差分析图3所示：2图3教学过程及方法问题与情境及教师活动学生活动′＝′′＝′解得：由此可知测量值ε、r均比真实值偏小，但r′＜＜RV，故误差很小。若采用图4：1误差来源:电流表分压2测量值与真实值比较解得由此可知测量电动势不存在系统误差，但内电阻测量值r比真实值多了电流表的内阻RA。由于内电阻本身很小，这种方法测出的内电阻相对误差很大，因此我们选用图3的接法来测量电源电动势和内电阻，但是如果题目仅要求测电源电动势则应选用图4接法为宜。七．注意事项：(1)使用内阻大些（用过一段时间）的干电池，在实验中不要将I调得过大，每次读完U、I读数立即断电，以免于电池在大电流放电时极化现象过重，E、r明显变化（2）测量误差：E、r测量值均小于真实值。（3）电流不能过大，一般小于0.5A。课堂练习：1．同学要测量一节旧电池的电动势和内阻，实验器材仅有一个电流表、一个电阻箱、一个开关和导线若干，该同学按如图图4教学过程及方法问题与情境及教师活动学生活动(1)若利用图象确定电池的电动势和内阻，则应作______________(选填“R－I”或“R－”)图象；(2)利用测得的数据在图实－10－14所示的坐标纸上画出适当的图象(3)由图象可知，该电池的电动势E＝_______V，内阻r＝__________Ω；(4)利用该实验电路测出的电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真相比，理论上E测_______E真，r测_______r真(选填“>”、“<”或“＝”).解析：(1)由I＝得，R＝E·－r，R－I图象是曲线，不便于进行数据分析，R－图象是直线，便于进行数据分析，误差较小，故应作R－图象．(...