2019-2020年高中物理 測定電源電動勢和內阻教案 人教版二冊.doc

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2019-2020年高中物理 測定電源電動勢和內阻教案 人教版二冊 一、教學目標 1．使學生掌握利用儀器測量電池電動勢和內電阻的方法，并通過設計電路和選擇儀器，開闊思路，激發(fā)興趣。 2．學會利用圖線處理數據的方法。 3．使學生理解和掌握運用實驗手段處理物理問題的基本程序和技能，具備敢于質疑的習慣、嚴謹求實的態(tài)度和不斷求索的精神，培養(yǎng)學生觀察能力、思維能力和操作能力，提高學生對物理學習的動機和興趣。 二、重點、難點分析 1．重點：利用圖線處理數據。 2．難點：如何利用圖線得到結論以及實驗誤差的分析。 三、教　　具：電流表，電壓表，滑動變阻器，開關，兩節(jié)電池，電池盒，一小電阻（可充當電源內阻），導線若干。 四、教學過程設計 （一）引入新課 提出問題：現在有一個干電池，要想測出其電動勢和內電阻，你需要什么儀器，采用什么樣的電路圖，原理是什么？ 學生討論后，得到的大致答案為： 由閉合電路的歐姆定律可知E＝I（R＋r）或E=U＋Ir，只需測出幾組相應的數值便可得到，可以采用以下的電路圖： 這幾種方法均可測量，今天我們這節(jié)課選擇用 測量的這一種。 （二）主要教學過程 1．實驗原理：閉合電路歐姆定律 E=U+Ir 2．實驗器材： 學生回答： 測路端電壓； 測干路電流，即過電源的電流。需測量的是一節(jié)干電池，電動勢約為1.5V，內電阻大約為零點幾歐。 電流表、電壓表及滑動變阻器的規(guī)格要根據實驗的具體需要來確定，看看我們用到的電路圖里面 、 各需測的是什么？ 提出問題：選用電路圖時，還可將 接在外面，原則上也是可以的，那么我們在做實驗時是否兩個都可以，還是哪一個更好？為什么？ 學生回答：兩種方式測量都會帶來誤差。 采用圖1 示數準確 示數偏大 采用圖2 示數準確 示數偏小 選用哪種方式，要根據實際測量的需要確定，現在要想測出電源的內阻，如果采用圖2方式，最后得到的結果相當于電源內阻與電流表內阻的總和，而兩者相差又不太多，這樣一來誤差就會比較大，所以應采用圖1的電路圖。明確各儀器的規(guī)格： 電流表0～0.6A量程，電壓表0～3V量程。 滑動變阻器0～50Ω。 此外，開關一個，導線若干。 3．數據處理： 原則上，利用兩組數據便可得到結果，但這樣做誤差會比較大，為此，我們可以多測幾組求平均，也可以將數據描在圖上，利用圖線解決問題。 明確： ①圖線的縱坐標是路端電壓，它反映的是：當電流強度I增大時，路端電壓U將隨之減小，U與I成線性關系，U=E-Ir。也就是說它所反映的是電源的性質，所以也叫電源的外特性曲線。 ②電阻的伏安特性曲線中，U與I成正比，前提是R保持一定，而這里的U-I圖線中，E、r不變，外電阻R改變，正是R的變化，才有I和U的變化。 實驗中至少得到5組數據，畫在圖上擬合出一條直線。要求：使多數點落在直線上，并且分布在直線兩側的數據點的個數要大致相等，這樣，可使偶然誤差得到部分抵消，從而提高精確度。 討論：將圖線延長，與橫縱軸的交點各代表什么情況？ 歸納：將圖線兩側延長，分別交軸與A、B點。 A點意味著斷路情況，它的縱軸截距就是電源電動勢E，B點意味著短路情況，它的橫坐標是I＝，r= 說明：①A、B兩點均是無法用實驗實際測到的，是利用得到的圖線向兩側合理外推得到的。 ②由于r一般很小，得到的圖線斜率的絕對值就較小。為了使測量結果準確，可以將縱軸的坐標不從零開始，計算r時選取直線上相距較遠的兩點求得。 4．誤差分析： 實驗中的誤差屬于系統(tǒng)誤差，請同學們進一步討論，得到的數值是偏大還是偏?。浚ㄌ崾荆豪脠D線及合理的推理） 可以請幾位同學發(fā)言，最后得到結論。 因為 電壓表的分流作用 所以 I=I＋I 而I，隨U↑，I↑ 即（）↑，反映在圖線上： 當U=0時，IV→0 I→I真 故 5．布置作業(yè)：，寫好實驗報告。 （三）課后小結 利用圖線進行數據處理是物理實驗中常用的一種方法。最好是利用直線來解決，如力學中“用單擺測重力加速度”的實驗就可以利用T2-l圖線來求g。 五、說明 電池的內阻若太小則不易測量，所以實驗中用舊電池或者在電池外串一電阻充當電源內阻。 [高二物理教案sy-11]