42测量电源的电动势和内阻.doc

PAGE  PAGE 5 绿 野 高 中 导 学 案科 目物理课 题4.2测量电源的电动势和内阻课 时1课时设 计许静修 订冯亚民李建利班 级姓 名教 学 目 标1．掌握利用电压表和电流表测量电池电动势和内电阻的方法； 2．学会利用图线处理数据的方法。3．使学生理解和掌握运用实验手段处理物理问题的基本程序和技能，具备敢于质疑的习惯、严谨求实的态度和不断求索的精神，培养学生观察能力、思维能力和操作能力，提高学生对物理学习的动机和兴趣。重点测电源电动势和内阻的方法、图像处理数据的方法难点测电源电动势和内阻误差分析学 习 过 程学 案导 案图 1 一、预习自学，探究问题 1．现在有一个干电池，要想测出其电动势和内电阻，你需要什么仪器，采用什么样的电路图，原理是什么？ （1）用电压表、电流表、可变电阻（如滑动变阻器）测量。如图1所示： 测出两组_______值，就能算出电动势和内阻。 原理公式：_____________ （2）用电流表、电阻箱测量。如图2所示： 测出两组_______值，就能算出电动势和内阻。 图3 原理公式：_____________ 图2 （3）用电压表、电阻箱测量。如图3所示： 测出两组_______值，就能算出电动势和内阻。 原理公式：_____________ 这几种方法均可测量，我们以图1所示的方法介绍实验步骤和实验数据的处理方法。 二、完成学案，提出问题 我的疑问：______________________________________________________________. 三、合作探究，解决问题 　本实验的依据是闭合电路的欧姆定律，实验电路如图1所示． 图1 1．公式法：改变变阻器的阻值，从电流表、电压表中读出几组U、I值，由U＝________可得E＝U1＋I1r，E＝U2＋I2r，解之E＝eq \f(I1U2－I2U1,I1－I2)、r＝eq \f(U2－U1,I1－I2)，多测几组数据，分别求出几组电动势E和r的值，然后求出它们的平均值． 2．图象法：改变R的阻值，多测几组U、I值．实验中至少测出6组U、I值，且变化范围要大些， 图2 然后在U－I坐标系中描点作图，所得直线与纵轴的交点即为____________，图线______的绝对值即为内阻r的值．如图2所示． 实验器材 电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸． 实验步骤 1．连接电路 电流表用0.6 A量程，电压表用3 V量程，按图1连接好电路． 2．测量与记录 (1)把滑动变阻器的滑片移动到使接入电路的阻值最大的一端． (2)闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(I1、U1)．用同样方法测量几组I、U值． 3．数据处理、整理器材 (1)断开开关，拆除电路整理好器材． (2)取坐标纸，以______为横轴，____________为纵轴，描绘出所记录的各组I、U值的对应点，连成U－I图线．延长U－I图线，它与坐标轴有两个交点，读取E，进一步可以算出r＝__________，如图2所示． 注意事项 1．本实验采用伏安法正确的实验电路为电流表内接法(如图1所示)，不要接成电流表外接法(如图3所示)． 图3 2．合理选择电压表、电流表量程．测一节干电池的电动势和内阻时，电压表选3 V量程，电流表选0.6 A量程，滑动变阻器选0～10 Ω. 3．应使用内阻大些(用过一段时间)的干电池；在实验中不要将I调得过大；每次读完I和U的数据后应立即断开电源，以免干电池在大电流放电时E和r明显变化． 4．在作U－I图线时，要使较多的点落在这条直线上，不在直线上的点应对称分布在直线的两侧，不要顾及个别偏离直线较远的点，以减小偶然误差． 5．干电池内阻较小时，U的变化较慢，此时，坐标图中数据点将呈现如图4甲所示的状况，为此，可使纵坐标不从零开始，如图乙所示，把坐标的比例放大，可使结果的误差减小些．此时图线与横轴交点不表示短路电流．另外，计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点，用r＝|eq \f(ΔU,ΔI)|算出电池的内阻r. 图4 误差分析 由于实验电路及电压表、电流表内阻的影响，本实验结果E测E真，r测r真． A V 甲 A V 乙 . . . . I U . . . . . I U E测E真， r测r真． E测=E真， r测r真． 四、总结反刍 ，知识梳理 (1）伏安法 （2）图像法 纵轴交点——电动势E