人教版高中物理必修第三冊：12.3《實(shí)驗(yàn)：電池電動(dòng)勢和內(nèi)阻的測量》教案

1、實(shí)驗(yàn)：電池電動(dòng)勢和內(nèi)阻的測量【教學(xué)目標(biāo)】一、知識(shí)與技能1知道測量電源，電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理，進(jìn)一步感受電源路端電壓隨電流的變化關(guān)系。2經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)過程，掌握實(shí)驗(yàn)原理和方法，學(xué)會(huì)根據(jù)圖像合理外推進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的方法。3嘗試進(jìn)行電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻測量誤差的分析，了解測量中減小誤差的方法。二、過程與方法1體驗(yàn)設(shè)計(jì)測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)的電路、選擇實(shí)驗(yàn)的儀器、連接實(shí)驗(yàn)電路，這些過程可以讓學(xué)生得到操作技能的訓(xùn)練。2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析以及圖像法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，可以鍛煉學(xué)生的思維方法。三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀1使學(xué)生理解和掌握基本的實(shí)驗(yàn)手段和處理數(shù)據(jù)的基本過程和技能，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度和不斷探索的精神

2、。2培養(yǎng)仔細(xì)觀察，真實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和實(shí)事求是的品質(zhì)。3提高學(xué)生的思維能力、操作能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作、探究、交流、動(dòng)手處理問題的能力?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】掌握實(shí)驗(yàn)原理和方法，學(xué)會(huì)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。只有掌握了原理和方法，才能加深對(duì)電動(dòng)勢和內(nèi)阻的理解?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】用圖像法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)誤差分析。圖像中的兩個(gè)截距點(diǎn)的處理辦法?！窘虒W(xué)過程】一、復(fù)習(xí)提問、新課導(dǎo)入教師：我們的日常生活中，很多用電器都離不開電池，而電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻是電池的兩個(gè)最重要參數(shù)，要求學(xué)生根據(jù)閉合電路，歐姆定律的知識(shí)來設(shè)計(jì)電路，從而測出電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，從而激發(fā)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的實(shí)際問題應(yīng)用的渴望和興趣

3、。二、新課教學(xué)1實(shí)驗(yàn)方法：用伏安法測量如圖所示，改變滑動(dòng)變阻器的阻值，分別測量兩組U、I的值，則由閉合電路歐姆定律可得：2數(shù)據(jù)記錄：實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456電壓U/V電流I/A3數(shù)據(jù)處理：方法一：解方程組法U1=EI1rU2=EI2rE=I1U2I2U1I1I2r=U2U1I1I2方法二：圖象法U軸截距等于電動(dòng)勢ER是直線的斜率的絕對(duì)值4注意事項(xiàng)：（1）電壓表、電流表要選擇合適的量程，使測量時(shí)指針的偏角大一些，減小讀數(shù)時(shí)的誤差。（2）為了使電池的路端電壓變化較明顯，電池的內(nèi)阻宜大些。也可以將一個(gè)定值電阻與電池串聯(lián)在一起作為電源，不過要注意測量結(jié)果減去定值電阻才是電池內(nèi)阻。（3）干電池在大電流放電時(shí)

4、，電動(dòng)勢會(huì)明顯下降，內(nèi)阻會(huì)明顯增大，故在實(shí)驗(yàn)中，不要將電流調(diào)得過大，且讀取電表數(shù)據(jù)要快，每次讀完立即斷開電鍵。（4）在畫?圖線（直線）時(shí)，要使盡可能多的點(diǎn)落在這條直線上，而且在直線兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)大致相等，個(gè)別偏離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)應(yīng)舍去。求r時(shí)選取直線上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)求斜率可以減小誤差。（5）由于電池的內(nèi)阻r一般很小，得到的圖線斜率的絕對(duì)值就較小。為了使測量結(jié)果準(zhǔn)確，可以將縱軸的坐標(biāo)不從零開始，這時(shí)直線與橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流，但斜率的絕對(duì)值仍然還是電源的內(nèi)阻r。所以求內(nèi)阻的一般表達(dá)式應(yīng)該是?=|?/?|。（6）電阻?的伏安特性曲線中，?與?成正比，前提是?保持一定。補(bǔ)充：電源的U-I圖線的縱坐標(biāo)是路

5、端電壓，它反映的是：E、r不變，外電阻R改變，電流I增大，路端電壓U將隨之減小，U與I成線性關(guān)系，U=E-Ir。也就是說它所反映的是電源的性質(zhì)，所以也叫電源的外特性曲線。5誤差分析：（1）偶然誤差：主要來源于電壓表和電流表的讀數(shù)以及作?圖象時(shí)描點(diǎn)不是很準(zhǔn)確。（2）系統(tǒng)誤差：選用電路圖時(shí)，實(shí)驗(yàn)電路中的電流表也有內(nèi)接法和外接法之分，兩種方式測量都會(huì)帶來誤差。內(nèi)接法（安培表內(nèi)接在并聯(lián)電路之內(nèi)的電路）E測E真，r測r真該電路適用于電源內(nèi)阻很大的情況。要想測出電池的內(nèi)阻，如果采用外接法，將電流表的內(nèi)阻r與電源的內(nèi)阻rA合并為r+rA，則可以不計(jì)電流表的分壓作用。最后測到的結(jié)果是相當(dāng)于電池內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻的總和r+rA，而兩者相差又不太多，這樣一來誤差就會(huì)比較大。所以應(yīng)采用內(nèi)接法。為了減小系統(tǒng)誤差，所選用的電壓表的內(nèi)阻應(yīng)該大一些。三、變式應(yīng)用變式一：用一只電流表和電阻箱測量如圖所示，改變電阻箱R的阻值，測出不同阻值時(shí)對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)，則由閉合電路歐姆定律可得：E=I1R1+I1r，E=I2R2+I2r變式二：用一只電壓表和電阻箱測量如圖所示，改變電阻箱R的阻值，測出不同阻值時(shí)對(duì)應(yīng)的電壓表的示數(shù)，則由閉合電路歐姆定律可得：變式三：定值電阻和一個(gè)理想電壓表（量程大于電源電動(dòng)勢）E=U1r=U1U2U2R變式四：用兩只電壓表測量如圖所示，閉合S1、