第九節《測定電池的電動勢和內阻》教案

2022-10-11 15:30:02 字數 1928 閱讀 9852

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,並通過設計電路和選擇儀器,開闊思路,激發興趣。

2.學會利用圖線處理資料的方法。

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式和技能,具備敢於質疑的習慣、嚴謹求實的態度和不斷求索的精神,培養學生觀察能力、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:利用圖線處理資料。

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

電流錶,電壓表,滑動變阻器,開關,兩節電池,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:現在有乙個乾電池,要想測出其電動勢和內電阻,你需要什麼儀器,採用什麼樣的電路圖,原理是什麼?

學生討論後,得到的大致答案為:

e=u+ir,只需測出幾組相應的數值便可得到,可以採用以下的電路圖:

這幾種方法均可測量,今天我們這節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。需測量的是一節乾電池,電動勢約為1.5v,內電阻大約為零點幾歐。

電流錶、電壓表及滑動變阻器的規格要根據實驗的具體需要來確定,看看我們用到的電路圖裡面 、 各需測的是什麼?

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,那麼我們在做實驗時是否兩個都可以,還是哪乙個更好?為什麼?

學生回答:兩種方式測量都會帶來誤差。

採用圖1 示數準確示數偏大

採用圖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,如果採用圖2方式,最後得到的結果相當於電源內阻與電流錶內阻的總和,而兩者相差又不太多,這樣一來誤差就會比較大,所以應採用圖1的電路圖。明確各儀器的規格:

電流錶0~0.6a量程,電壓表0~3v量程。

滑動變阻器0~50ω。

此外,開關乙個,導線若干。

3.資料處理:

原則上,利用兩組資料便可得到結果,但這樣做誤差會比較大,為此,我們可以多測幾組求平均,也可以將資料描在圖上,利用圖線解決問題。

明確:①圖線的縱座標是路端電壓,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成線性關係,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,而這裡的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組資料,畫在圖上擬合出一條直線。要求:使多數點落在直線上,並且分布在直線兩側的資料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麼情況?

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。

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由於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,可以將縱軸的座標不從零開始,計算r時選取直線上相距較遠的兩點求得。

4.誤差分析:

實驗中的誤差屬於系統誤差,請同學們進一步討論,得到的數值是偏大還是偏小?(提示:利用圖線及合理的推理)

可以請幾位同學發言,最後得到結論。

因為電壓表的分流作用

所以 i真=i測+iv

即(i真-i測)↑,反映在圖線上:

當u=0時,iv→0 i→i真

故r真>r測 e真>e測

(三)課後小結

利用圖線進行資料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。

(四)布置作業

認真看書,寫好實驗報告。

2 7測定電池的電動勢和內阻題目

實驗 測定電池的電動勢和內阻 題型一 伏安法測定電池的電動勢和內阻 典題1.在圖圖2 32中是某次實驗得到的u i圖象,對於此圖象,下列說法正確的是.a 縱軸截距表示待測電源的電動勢,即e 3v b 橫軸截距表示短路電流,即i短 0.6a c.根據圖象知電源的內阻為5 d 根據圖象知電源的內阻為1 ...

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一 教材內容分析 本節課是高中物理選修3 1的第二章第十節,金版新學案第十個實驗 這節課內容是測量電源的電動勢與內阻,電源的特性主要由電動勢與內阻來描述,因此測量電動勢和內阻對於合理使用電源具有重要的意義。本節課主要介紹了用伏安法測量電源的電動勢與內阻的電路以及用影象法處理實驗資料。二 設計理念與設...

測定電源的電動勢和內阻

實驗目的 測定電池的電動勢和內電阻。實驗原理 如圖1所示,改變r的阻值,從電壓表和電流錶中讀出幾組i u值,利用閉合電路的歐姆定律求出幾組e r值,最後分別算出它們的平均值。此外,還可以用作圖法來處理資料。即在座標紙上以i為橫座標,u為縱座標,用測出的幾組i u值畫出u i圖象 如圖2 所得直線跟縱...