測電源的電動勢和內(nèi)阻說課稿(共6頁)

1、測電源(dinyun)的電動勢和內(nèi)阻的一輪復(fù)習(xí)說課稿 在高考大綱中測量電源(dinyun)的電動勢和內(nèi)阻屬于必考內(nèi)容，能力要求屬于較高的級要求，即對所列知識要理解其確切含義及與其他知識的聯(lián)系，能夠進(jìn)行敘述和解釋，并能在實際問題(wnt)的分析、綜合、推理和判斷等過程中運用 ，因此，研究分析本實驗的復(fù)習(xí)教學(xué)十分必要。新課學(xué)習(xí)后學(xué)生的現(xiàn)狀分析 從我校情況看，通過新課的學(xué)習(xí)，學(xué)生對測電源的電動勢和內(nèi)阻有了一些基本的了解，具體來說，學(xué)生的狀況如下。知識方面：通過新課的學(xué)習(xí)學(xué)生們對“測電源的電動勢和內(nèi)阻”的實驗原理、目的較了解，在路端電壓和電流的關(guān)系上認(rèn)識較深刻；多數(shù)同學(xué)都知道UI圖像中圖像與縱坐標(biāo)的交

2、點表示待測電源的電動勢，圖像的斜率的絕對值表示內(nèi)阻。方法方面：新課學(xué)習(xí)后，前面“測金屬絲電阻率”和“描繪小燈泡的伏安特性曲線”打下了一定的基礎(chǔ)，本實驗的基本方法伏安法（伏特表和電流表結(jié)合測量）學(xué)生們掌握的較為熟練，但在其他方法上處理起來較為陌生，比方說用電流表和電阻箱結(jié)合測量安阻法、電壓表和電阻箱結(jié)合測量伏阻法等，甚至就是伏安法的變形，有些學(xué)生也難以下筆。能力方面：數(shù)據(jù)處理上縱軸的起點不從零開始的情況下不熟練，作圖時用圖像與橫軸的夾角的正切值表示斜率的錯誤也時常出現(xiàn)，不能將橫縱兩軸的物理量”化曲為直“，滑動變阻器的大小難以選擇，實驗電路圖不能準(zhǔn)確畫出。因此處理數(shù)據(jù)的能力有待加強(qiáng)，創(chuàng)新設(shè)計能力更

3、待提高。新課標(biāo)高考中本實驗考查的特點近幾年各省市高考中本實驗分布情況表考點試題分布分值考查內(nèi)容測電源的電動勢和內(nèi) 阻2013.全國新課標(biāo)I8分綜合考查、測多用電表內(nèi)電源電動勢，考查實驗原理2013.浙江卷10分電表的選擇、利用圖像處理數(shù)據(jù)2012.福建12分多用電表測電動勢、實物連線、考查實驗原理和構(gòu)建新函數(shù)利用圖像處理數(shù)據(jù)2011.四川10分電表的選擇、電路的設(shè)計、基本原理2011.全國12分綜合考查、測多用電表內(nèi)電源電動勢，考查實驗原理2011.山東6分電源輸出功率的測量2010.安徽9分電路圖的補(bǔ)充、電池的I-U圖像求內(nèi)阻2010.江蘇8分電表的改裝、電阻箱大小的選擇和圖像處理數(shù)據(jù)201

4、0.上海6分利用圖像處理數(shù)據(jù)、電源的輸出功率和效率附【2013全國(qun u)新課標(biāo)I】某學(xué)生實驗小組(xioz)利用圖(a)所示電路，測量多用電表內(nèi)電池的電動勢和電阻“l(fā)k”擋內(nèi)部電路(dinl)的總電阻。使用的器材有：多用電表電壓表：量程5V，內(nèi)阻十幾千歐滑動變阻器：最大阻值5k導(dǎo)線若干。 回答下列問題：（1）將多用電表擋位調(diào)到電阻“l(fā)k”擋再將紅表筆和黑表筆 ，調(diào)零點。 (2)將圖(a)中多用電表的紅表筆和 (填“l(fā)”或“2”)端相連，黑表筆連接另一端。（3）將滑動變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)位置，使多用電表的示數(shù)如圖（b）所示，這時電壓表的示數(shù)如圖（c）所示。多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為 k

5、和 V(4)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使其接入電路的阻值為零，此時多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為12.0 k和4 .00V 。從測量數(shù)據(jù)可知，電壓表的內(nèi)阻為 k。 (5)多用電表電阻擋內(nèi)部電路可等效為由一個無內(nèi)阻的電池、一個理想電流表和一個電阻串聯(lián)而成的電路，如圖(d)所示。根據(jù)前面的實驗數(shù)據(jù)計算可得，此多用電表內(nèi)電池的電動勢為 v，電阻“1k”檔內(nèi)部電路的總電阻為 k。 從上表中可看出，“測定電源的電動勢和內(nèi)阻”這一考點在高考中出現(xiàn)的頻率極高，地位至關(guān)重要，實驗設(shè)計方案有的是課本上經(jīng)典學(xué)生實驗，而更多的是“源于教材又高于教材”的創(chuàng)新題，綜合性強(qiáng)、分值高、難度中等偏難。未來趨勢預(yù)測本實驗涉及實物連線、

6、儀器的選擇、電路的設(shè)計、以及誤差分析和實驗數(shù)據(jù)的處理。很容易出現(xiàn)綜合性實驗，預(yù)計此實驗出現(xiàn)幾率較大，復(fù)習(xí)時尤其要注意兩點： 1.實驗原理的識別 2.圖像識別，新函數(shù)的構(gòu)建，斜率，截距的含義針對以上的分析，我對本實驗作了如下的復(fù)習(xí)設(shè)計。復(fù)習(xí)設(shè)計新課標(biāo)考綱是分塊說明的，本實驗是實驗要求中的實驗九；舊考綱是分考點說明，本實驗為考點126。對比新舊考綱，對本(dubn)實驗的要求沒有改動。要求為 = 2 * ROMAN II級。能正確使用電壓表、電流表、多用電表、電阻箱等；了解誤差(wch)并能分析誤差，不要求計算誤差；會用有效數(shù)字表達(dá)直接(zhji)測量的結(jié)果。1、復(fù)習(xí)內(nèi)容與要求（1）、通過復(fù)習(xí)，對

7、測電源電動勢和內(nèi)阻的實驗原理更加熟悉，進(jìn)一步加深電源路端電壓隨電流變化的關(guān)系 （2）、通過復(fù)習(xí)更熟練掌握實驗方法，根據(jù)圖象合理外推進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的方法 （3）、通過復(fù)習(xí)更熟悉地分析該實驗的誤差，了解測量中減小誤差的方法（4）、通過復(fù)習(xí)熟練地掌握基本知識、基本原理和基本方法后，進(jìn)一步學(xué)會知識的遷移，提高創(chuàng)新設(shè)計能力。本實驗復(fù)習(xí)的重難點重點：實驗數(shù)據(jù)的處理和儀器的選擇（包括電表的選擇和滑動變阻器的選擇）難點：實驗誤差的分析和電路的設(shè)計復(fù)習(xí)時間的安排：兩課時。第1課時作基本原理、基本方法的復(fù)習(xí)，用不同方法作誤差的分析，強(qiáng)調(diào)不同方法的數(shù)據(jù)處理情況；第2課時處理習(xí)題加以鞏固。2、復(fù)習(xí)的方法與策略理清實驗的

8、各個過程，重點突出一些常規(guī)方法及其數(shù)據(jù)的處理和誤差分析。在基本方法上：提出三種常見方法伏安法、安阻法、伏阻法，讓學(xué)生作出相應(yīng)的電路圖；在數(shù)據(jù)處理上:復(fù)習(xí)計算法和圖像法兩種不同的方法處理數(shù)據(jù)的優(yōu)劣，不同方法中如何做到 “化曲為直“；在誤差分析上：同樣用兩種方法來處理，第一種計算法分別求出理想和實際兩種情況的結(jié)果在作出誤差的比較，第二種方法作圖像比較理想和實際兩種情況，進(jìn)而找到誤差及其造成誤差的原因；在器材的選擇上，特別是滑動變阻器的大小選擇上作出理論分析，讓學(xué)生加深印象。（具體分析參見幻燈片）通過以上的比較復(fù)習(xí)以期達(dá)到學(xué)生更熟練地掌握理論知識，提高數(shù)學(xué)計算能力，加深對誤差的認(rèn)識，從而為提高創(chuàng)新設(shè)

9、計能力打下基礎(chǔ)。實例分析例1（2009年安徽卷）用如圖所示的電路，測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻。電池的內(nèi)阻較小，為了防止在調(diào)節(jié)滑動變阻器時造成短路，電路中用一個定值電阻R0起保護(hù)作用。除電池、開關(guān)和導(dǎo)線外，可供使用的實驗器材還有：a電流表（量程06A3A）；b電壓表（量程3V、15V）c定值電阻（阻值1、額定功率5W）d定值電阻(dinz)（阻值10，額定功率( dn n l)10W）e滑動變阻器（阻值(z zh)范圍010、額定電流2A）f滑動變阻器（阻值范圍0100、額定電流1A）（1）要正確完成實驗，電壓表的量程應(yīng)選擇 V，電流表的量程應(yīng)選擇 A； R0應(yīng)選擇 的定值電阻，R應(yīng)選擇阻值范

10、圍是 的滑動變阻器。（2）引起該實驗系統(tǒng)誤差的主要原因是 。解析：（1）由于電源是一節(jié)干電池（15V），所選量程為3V的電壓表；估算電流時，考慮到干電池的內(nèi)阻一般幾左右，加上保護(hù)電阻，最大電流在05A左右，所以選量程為06A的電流表；由于電池內(nèi)阻很小，所以保護(hù)電阻不宜太大，否則會使得電流表、電壓表取值范圍小，造成的誤差大；滑動變阻器的最大阻值一般比電池內(nèi)阻大幾倍就好了，取010能很好地控制電路中的電流和電壓，若取0100會出現(xiàn)開始幾乎不變最后突然變化的現(xiàn)象。（2）關(guān)于系統(tǒng)誤差一般由測量工具和所造成測量方法造成的，一般具有傾向性，總是偏大或者偏小。本實驗中由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比

11、測量值小，造成E測E真，r測r真。答案：（1）3 06 010 點撥：具體選擇電流表和電壓表有以下原則： = 1 * GB3 根據(jù)電源參數(shù)選擇； = 2 * GB3 根據(jù)電路中最大電流（或者電壓）來選擇； = 3 * GB3 根據(jù)用電器的額定電流（或者電壓）來選擇。例2（2012.哈爾濱六校檢測）用電流表和電壓表測定電池的電動勢E和內(nèi)電阻r，所用的電路如圖2.6-5所示，一位同學(xué)測得六組數(shù)據(jù)如下表中所示。 (1)試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖中作出U-I圖線。 （2）根據(jù)圖線得出電池的電動勢E=_V,電池的內(nèi)電阻r= _ 。 （3）若不作出圖線，只選用其中兩組U和I數(shù)據(jù)， 可利用公式E=U1+I1r,E=

12、U2+I2r算出E和r，這樣做可能得出誤差很大的結(jié)果，選用第_組和第 _組的數(shù)據(jù)，求得E和r誤差最大。 組別 I(A) U(V) 1 0.12 1.37 2 0.20 1.32 3 0.31 1.24 4 0.32 1.18 5 0.50 1.10 6 0.57 1.05解析(ji x)：作圖線時應(yīng)把個別(gbi)不合理的數(shù)據(jù)點舍去，由直線與縱軸的交點可讀出電動勢E=1.45V,再讀出直線與橫軸的交點的坐標(biāo)（I,U）,連同(lintng)得出的E值代入E=U+Ir中，得選用第3組和4組數(shù)據(jù)求得的E和r誤差最大，不需要利用所給的6組數(shù)據(jù)分別進(jìn)行計算，利用作圖就可看出，選用這兩組數(shù)據(jù)求E和r,相當(dāng)

13、于過圖中3和4兩點作一直線，利用此直線求出E和r，而此直線與所畫的直線偏離最大，實際上，第4組線數(shù)據(jù)不合理，在以上求解時，已經(jīng)舍去此點。答案：（1）見解析 （2）1.45 0.70 （3）3 4點撥：用圖像法處理數(shù)據(jù)是該實驗的一個重點，在高考中經(jīng)常出現(xiàn)。畫UI圖像前，由U=E-Ir知U是I的一次函數(shù)，畫出來應(yīng)該是一條直線，因此切記將圖像化成曲線或折線。例3（2009年北京卷）某同學(xué)通過查找資料自己動手制作了一個電池。該同學(xué)想測量一下這個電池的電動勢E 和內(nèi)電阻，但是從實驗室只借到一個開關(guān)、一個電阻箱（最大阻值為9.999，科當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電阻用） 一只電流表（量程=0.6A,內(nèi)阻）和若干導(dǎo)線。請根據(jù)測

14、定電動勢E內(nèi)電阻的要求，設(shè)計圖甲中器件的連接方式，畫線把它們連接起來。接通開關(guān)(kigun)，逐次改變電阻箱的阻值,讀出與對應(yīng)(duyng)的電流表的示數(shù)I,并作記錄，當(dāng)電阻箱的阻值(z zh)時，其對應(yīng)的電流表的示數(shù)如圖乙所示。處理實驗數(shù)據(jù)時首先計算出每個電流值I 的倒數(shù);再制作R-坐標(biāo)圖，如圖丙所示，圖中已標(biāo)注出了（）的幾個與測量對應(yīng)的坐標(biāo)點，請你將與圖乙實驗數(shù)據(jù)對應(yīng)的坐標(biāo)點也標(biāo)注在圖丙中上。在圖丙上把描繪出的坐標(biāo)點練成圖線。根據(jù)圖丙描繪出的圖線可得出這個電池的電動勢E=V,內(nèi)電阻 答案：（1）如圖甲所示 （2）（3）如圖乙所示 （4）1.5 0.3點撥：在本實驗中沒有電壓表，但器材較少，容易想到用電阻箱和電流表串聯(lián)充當(dāng)電壓表，然后利用閉合電路的歐姆定律進(jìn)