2019-2020年高三物理一輪復習《測定電源的電動勢和內阻》教學設計.doc

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2019-2020年高三物理一輪復習《測定電源的電動勢和內阻》教學設計 課題 測定電源的電動勢和內阻 課時 2 授課班級 考點、知識點 通過實驗測定電源的電動勢和內阻 Ⅱ 學習目標 1.掌握實驗測定電源的電動勢和內阻的方法。 2.會用計算法或圖象法處理實驗數(shù)據 重、難點 會利用計算法和圖象法來處理實驗數(shù)據 學習內容 學生活動 一、復習基本實驗要求 思考、回憶、 傾聽、勾畫。 歸納和練習 思考、小結。 傾聽、理解、練習、改錯 傾聽、理解、練習、改錯 傾聽、理解、練習、改錯 傾聽、理解、練習、改錯 練習、傾聽、思考、筆記。 練習、改錯、 交流討論。 閱讀、理解、歸納 傾聽、理解、練習、改錯 1、實驗目的：1．用電流表和電壓表測定電源的電動勢和內阻． 2．進一步加深對閉合電路歐姆定律的理解． 3．進一步熟練掌握電壓表和電流表的使用方法． 2、實驗原理：1．實驗依據：閉合電路的歐姆定律 2．實驗電路：如圖所示 3．E和r的求解：由U＝E－Ir 得，解得 4．作圖法數(shù)據處理，如圖所示． (1)圖線與縱軸交點為E.(2)圖線與橫軸交點為I短＝.(3)圖線的斜率表示r＝. 特別提醒　圖線斜率的絕對值為電源內阻r的大小；當I＝0時，U＝E，即圖線與縱軸的交點坐標值；當U＝0時，I為短路時的電流，即圖線與橫軸的交點坐標值．但要注意，有時縱軸起點不是零，這時圖線與橫軸的交點不是短路電流，圖線斜率的絕對值仍是內阻值，與縱軸的交點坐標值仍為電源的電動勢值． 3、實驗器材：電池(被測電源)、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、導線、坐標紙． 4、實驗步驟：1．連接電路：電流表用0.6 A量程，電壓表用3 V量程，按圖1連接好電路． 2．測量與記錄：(1)把變阻器的滑片移動到使用阻值最大的一端． (2)閉合開關，調節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)并記錄一組數(shù)據(I1、U1)．用同樣方法測量多組I、U值．填入表格中. 第1組 第2組 第3組 第4組 第5組 第6組 I/A U/V (3)斷開開關，拆除電路整理好器材． 五、數(shù)據處理：本實驗中數(shù)據的處理方法，一是聯(lián)立方程求解的公式法，二是描點畫圖法． 方法一　取六組對應的U、I數(shù)據，數(shù)據滿足的關系式U1＝E－I1r、U2＝E－I2r、U3＝E－I3r…讓第1式和第4式聯(lián)立方程，第2式和第5式聯(lián)立方程，第3式和第6式聯(lián)立方程，這樣解得三組E、r，取其平均值作為電池的電動勢E和內阻r的大小． 方法二　在坐標紙上以路端電壓U為縱軸、干路電流I為橫軸建立U—I坐標系，在坐標平面內描出各組(U，I)值所對應的點，然后盡量多地通過這些點作一條直線，不在直線上的點大致均勻分布在直線兩側，則直線與縱軸交點的縱坐標值即是電池電動勢的大小(一次函數(shù)的縱軸截距)，直線斜率的絕對值即為電池的內阻r.即r＝||. 六、誤差分析：1．偶然誤差：(1)由讀數(shù)不準和電表線性不良引起誤差．(2)用圖象法求E和r時，由于作圖不準確造成的誤差．(3)測量過程中通電時間過長或電流過大，都會引起E、r變化． 2．系統(tǒng)誤差：由于電壓表和電流表內阻影響而導致的誤差． (1)如圖甲所示，在理論上E＝U＋(IV＋IA)r，其中電壓表示數(shù)U是準確的電源兩端電壓，而實驗中忽略了通過電壓表的電流IV而形成誤差，而且電壓表示數(shù)越大，IV越大． 結論：①當電壓表示數(shù)為零時，IV＝0，IA＝I短，短路電流測量值＝真實值．②E測r真，r測為r真和RA的串聯(lián)值，由于通常情況下電池的內阻較小，所以這時r測的測量誤差非常大． 二、規(guī)律方法總結 1、實驗數(shù)據求E,r的處理方法 2、注意事項：1．為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內阻宜大些(選用已使用過一段時間的干電池)． 2．要測出不少于6組的(I，U)數(shù)據，且變化范圍要大些，然后用方程組求解，并求平均值． 3．畫U－I圖線時，由于讀數(shù)的偶然誤差，描出的點不在一條直線上，在作圖時應使圖線通過盡可能多的點，并使不在直線上的點均勻分布在直線的兩側，個別偏離直線太遠的點可舍去．這樣就可使偶然誤差得到部分抵消，從而提高精確度． 4．由于干電池的內阻較小，路端電壓U的變化也較小，這時畫U－I圖線時，縱軸的刻度可以不從零開始，而是根據測得的數(shù)據從某一恰當值開始(橫坐標I必須從零開始)．但這時圖線和橫軸的交點不再是短路電流，而圖線與縱軸的截距仍為電源的電動勢，圖線斜率的絕對值仍為內電阻． 3、 誤差分析 4、實驗改進：測電源的電動勢和內電阻的其他幾種方法 1．用一個電流表和電阻箱測量，電路如圖所示，測量原理為：E＝I1(R1＋r)，E＝I2(R2＋r)，由此可求出E和r，此種方法使測得的電動勢無偏差，但內阻偏大． 2．用一個電壓表和電阻箱測量，電路如圖所示，測量原理為：E＝U1＋r，E＝U2＋r.由此可求出r和E，此種方法測得的電動勢和內阻均偏?。? 3．用一只電壓表粗測電動勢，直接將電壓表接在電源兩端，所測值近似認為是電源的電動勢，此時U＝≈E，需滿足RV?r. 4．用兩個電壓表可測得電源的電動勢，電路如圖7所示．測量方法為：斷開S，測得V1、V2的示數(shù)分別為U1、U2，此時，E＝U1＋U2＋r,RV為V1的內阻；再閉合S，V1的示數(shù)為U1′,此時E＝U1′＋r，解方程組可求得E. 三、考點歸納 1、實驗原理與實驗操作 復習講義P129 例題1講解 遞進題組 1、2題學生訓練，小組討論，小組總結，教師歸納 2、數(shù)據處理與圖像應用 復習講義P130 例題2講解 遞進題組 3、4題學生訓練，小組討論，小組總結，教師歸納 3、實驗拓展與創(chuàng)新 測定電源的電動勢和內阻的其它方法：1、安阻法 2、伏阻法 3、伏伏法 復習講義P132 例題3講解 變式題組 5、6題學生訓練，小組討論，小組總結，教師歸納 教學反思