2.9实验:测定电池的电动势和内阻(教学设计)
测定电池的电动势和内阻教案
测定电池的电动势和内阻教案一、教学目标1. 让学生掌握测定电池电动势和内阻的基本原理和方法。
2. 培养学生的实验操作能力和数据处理能力。
3. 引导学生运用物理学知识解决实际问题。
二、教学内容1. 测定电池电动势和内阻的原理。
2. 实验器材和实验步骤。
3. 实验数据处理方法。
4. 实验注意事项。
三、教学过程1. 导入:通过提问方式引导学生回顾电源、电动势和内阻的概念。
2. 讲解:讲解测定电池电动势和内阻的原理,介绍实验器材和实验步骤。
3. 演示:进行实验操作,展示实验过程和数据处理方法。
4. 练习:学生分组进行实验,教师巡回指导,解答学生疑问。
四、教学评价1. 学生能熟练操作实验器材,正确进行实验。
2. 学生能理解实验原理,合理处理实验数据。
3. 学生能提出改进实验的建议,解决实际问题。
五、教学资源1. 实验器材:电池、电压表、电流表、电阻箱、导线等。
2. 教学课件:讲解测定电池电动势和内阻的原理、实验步骤和数据处理方法。
六、教学重点与难点教学重点:1. 测定电池电动势和内阻的实验原理。
2. 实验操作步骤和数据处理方法。
3. 实验注意事项。
教学难点:1. 实验数据的处理和分析。
2. 运用欧姆定律和闭合电路欧姆定律解决实际问题。
七、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生主动探究。
2. 运用演示实验,增强学生对实验现象的直观认识。
3. 利用小组讨论,促进学生之间的交流与合作。
4. 注重个别辅导,针对学生的不同需求进行指导。
八、教学步骤1. 引导学生回顾电源、电动势和内阻的概念,提出测定电池电动势和内阻的需求。
2. 讲解测定电池电动势和内阻的原理,介绍实验器材和实验步骤。
3. 演示实验操作,展示实验过程和数据处理方法。
4. 分组进行实验,教师巡回指导,解答学生疑问。
6. 布置课后作业,巩固所学知识。
九、教学反馈1. 学生能熟练操作实验器材,正确进行实验。
2. 学生能理解实验原理,合理处理实验数据。
测定电池电动势和内阻说课稿
测定电池电动势和内阻说课稿1、掌握实验操作技能,能够正确使用实验仪器,进行电动势和内阻的测量。
2、培养合作研究和团队合作的能力,能够有效地进行小组探究和讨论。
情感态度与价值观1、培养学生的实验探究精神,提高对科学的兴趣和热爱。
2、强化学生的科学素养和科学思维能力,培养学生的创新意识和实践能力。
3、引导学生树立正确的实验态度和科学精神,重视实验数据的准确性和可靠性。
五、教学重难点教学重点:电动势和内阻的测定原理,图像法处理数据的方法。
教学难点:电动势和内阻的测定误差分析,实验数据的处理和分析方法。
六、教法教具教法:小组探究、合作研究、示范教学、讨论教学、问题导入、归纳总结。
教具:万用表、电池、电阻箱、导线、电流表、电压表等实验仪器。
七、教学过程本节课分为三个部分:引入、实验探究、总结。
1、引入:通过问题导入,激发学生的兴趣和思考,引出本节课的主题和目标。
2、实验探究:通过教师示范和学生合作探究,完成电动势和内阻的测定实验,学生用图像法处理数据,分析误差,得出实验结论。
3、总结:通过归纳总结和讨论,梳理本节课的重点和难点,强化学生的理解和记忆。
八、教学反思本节课通过问题导入和实验探究的方式,培养了学生的动手能力和图像处理能力,加深了学生对电动势和内阻的理解和认识。
但是在实验操作和数据处理方面,学生还存在一些困难和误区,需要在以后的教学中加以弥补和改进。
同时,本节课的教材分析和学情分析也需要更加细致和全面,以更好地适应学生的研究需求和实际情况。
实验原理,选择伏安法测量干电池的电动势和内阻。
首先,学生需要将电路图搭建好,连接好电路中的滑动变阻器、安培表、伏特表、开关和导线等仪器。
然后,学生需要按照实验步骤,打开开关,调整滑动变阻器,测量出电池的电动势和内阻。
在实验过程中,学生需要注意误差的控制,保证实验结果的准确性。
三、情感态度与价值观本课程的教学目标不仅在于让学生掌握实验原理和实验操作技能,更重要的是培养学生的观察能力、思维能力和操作能力,激发学生研究兴趣,培养学生的合作精神和对科学的求知欲。
测定电池的电动势及内阻教学案
实验:测定电池的电动势和内阻一、教材分析“实验:测定电池的电动势和内阻”是人教版高中物理选修3-1第二章第九节的内容,它是闭合电路欧姆定律的深化和实际应用,学生通过本节课的学习,既能巩固电学问题的分析思路,加深对闭合电路欧姆定律的理解,激发学生的学习兴趣,培养学生合作、探究、交流能力,具有很重要的实际意义。
二、教学目标一、知识与技能1、理解闭合电路欧姆定律内容2、理解测定电源的电动势和内阻的基本原理,体验测定电源的电动势和内阻的探究过程。
3、用解析法和图象法求解电动势和内阻。
4、使学生掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法,并通过设计电路和选择仪器,开阔思路,激发兴趣。
二、过程与方法1、体验实验研究中获取数据、分析数据、寻找规律的科学思维方法。
2、学会利用图线处理数据的方法。
三、情感态度与价值观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。
三、教学重点难点重点:利用图线处理数据难点:如何利用图线得到结论以及实验误差的分析四、学情分析1.知识基础分析:①掌握了闭合电路欧姆定律,会利用该定律列式求解相关问题。
②掌握了电流表、电压表的使用方法。
2.学习能力分析:①学生的观察、分析能力不断提高,能够初步地、独立发现事物内在联系和一般规律的能力。
②具有初步的概括归纳总结能力、逻辑推力能力、综合分析能力。
五、教学方法实验法,讲解法六、课前准备1.学生的学习准备:预习学案。
2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。
3.教学环境的设计和布置:两人一组,实验室内教学。
七、课时安排:1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑(二)情景引入、展示目标回顾上节所学内容,引入新内容教师:上堂课我们学习了闭合电路的欧姆定律,那么此定律文字怎么述?公式怎么写?学生:闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比,这就是闭合电路的欧姆定律。
高中物理《实验:测定电池的电动势和内阻》教案
高中物理《实验:测定电池的电动势和内阻》教案(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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测定电池的电动势和内阻教案
测定电池的电动势和内阻教案一、教学目标1. 让学生了解测定电池电动势和内阻的实验原理和实验方法。
2. 培养学生运用实验手段验证理论的能力,提高学生的实验技能。
3. 帮助学生理解闭合电路欧姆定律,并能运用该定律分析电路。
二、教学内容1. 测定电池的电动势教学重点:了解测定电池电动势的实验方法,如用伏安法测定。
教学难点:实验数据的处理和电动势的计算。
2. 测定电池的内阻教学重点:了解测定电池内阻的实验方法,如用伏安法测定。
教学难点:实验数据的处理和内阻的计算。
3. 闭合电路欧姆定律的应用教学重点:理解闭合电路欧姆定律的内容及其应用。
教学难点:如何根据实验数据绘制U-I图象,并分析电动势和内阻的变化规律。
三、教学过程1. 导入:通过复习闭合电路欧姆定律,引导学生思考如何测定电池的电动势和内阻。
2. 讲解:讲解测定电池电动势和内阻的实验原理和方法,如伏安法。
3. 演示:进行实验演示,展示测定电池电动势和内阻的过程。
4. 实践:学生分组进行实验,测定电池的电动势和内阻。
5. 讨论:学生交流实验结果,分析实验数据,讨论电动势和内阻的变化规律。
6. 总结:教师总结测定电池电动势和内阻的实验方法和注意事项,强调实验技能的重要性。
四、教学评价1. 学生能正确理解测定电池电动势和内阻的实验原理和方法。
2. 学生能独立进行实验,正确处理实验数据,计算电动势和内阻。
3. 学生能运用闭合电路欧姆定律分析电路,理解电动势和内阻的变化规律。
五、教学资源1. 实验设备:电池、电压表、电流表、电阻箱等。
2. 教学课件:用于讲解实验原理和方法,展示实验过程和数据处理。
3. 实验指导书:提供详细的实验步骤和数据处理方法。
六、教学活动1. 实验操作:学生在教师的指导下,独立完成测定电池电动势和内阻的实验操作。
2. 数据记录:学生在实验过程中记录电压、电流等数据。
3. 数据处理:学生运用实验数据计算电池的电动势和内阻。
4. 结果分析:学生分析实验结果,探讨电动势和内阻的变化规律。
《测量电源的电动势和内阻》教案
一、教学目标1.掌握测定电池电动势和内阻的原理和实验方法,并学会用图像法处理实验数据。
2.经历实验过程,提高动手操作能力,学会实验数据的处理和结果的分析方法。
3.培养自身良好的实验习惯和实事求是的品质,能够勇于探究生活中和物理有关的问题。
二、教学重难点【重点】实验原理和方法以及图像法处理数据。
【难点】根据图像进行实验数据处理。
三、教学过程环节一:导入新课带领学生回顾之前所学习的闭合电路欧姆定律,请学生回答此定律的文字描述和表达式。
在学生回答之后,教师追问:现在有一个电池,能否利用这一定律测出其电动势和内阻呢?又该怎样测得呢?顺势引入本节新课——测量电源的电动势和内阻。
环节二:新课讲授引导学生根据闭合电路欧姆定律进行分析,得出可由表达式,推出,以及其变形式:,通过观察变形后的表达式,引导学生思考:式中的U、I、R分别代表什么,从而确定出需要测量的物理量有路端电压、干路电流以及外电阻。
教师可以进行问题引导:1、实验中只测量一组数据能否测量出电池的电动势和内阻?2、电路中如何改变电流或电压,实现多测几组数据呢?3、滑动变阻器和电阻箱有什么区别?将学生分成若干小组,小组内交流讨论,最终确定实验电路图如下。
根据实验原理和对应电路图,请学生确定电路图中所用的实验器材。
实验器材为电压表、电流表、滑动变阻器以及旧干电池、开关、导线若干。
学生讨论实验步骤,教师予以补充,并确定最佳实验步骤。
1、确定电流表、电压表的量程,按照电路图连接实物,并调节滑动变阻器或电阻箱到阻值最大处;2、闭合开关,调节滑动变阻器的滑片或电阻箱至适当位置,分别读出电流表示数I和电压表示数U,并做好记录。
3、调节滑动变阻器的滑片或者电阻箱多测几组数据。
4、断开开关,整理好器材。
在进行实验之前,应强调注意事项:1、连接电路的过程中,开关应处于断开状态。
2、闭合开关前,滑片处于阻值最大处。
3、电压表和电流表的正确使用方法。
教师组织学生分组进行实验,并进行巡视和指导。
解析高中物理测定电池电动势和内阻教案
解析高中物理测定电池电动势和内阻教案。
一、教学目标1、掌握电动势的概念及单位。
2、掌握测量电池电动势的基本方法。
3、掌握测定电池内阻的基本原理和方法。
4、培养学生动手能力和实验精神。
二、教学重点1、电动势的概念及单位。
2、测量电池电动势的基本方法。
三、教学难点1、测量电池的内阻。
2、理解电动势之间的关系。
四、教学方法1、讲授法。
2、实验分析法。
五、教学过程1、导入为了让学生更好地了解测定电池电动势和内阻可以先和学生们分享一下电池的一些基本概念,例如电池的电压、电池的容量、电池的寿命等等。
这些概念可以通过图片或者视频的形式展现给学生们。
2、讲解电动势的概念及单位电动势(E)是指单位电荷从电池中流出的能量,它的单位是伏特(V)。
电动势是电池推动电荷流动的能力,它决定了电池真正的发电能力。
让学生们体验一下电动势对电池的发电能力的影响,可以让学生用同样大小、不同品牌的电池点亮不同颜色的小灯泡,观察对比不同电池的发电能力大小。
3、测量电池电动势的基本方法为了测定电池的电动势,我们需要通过一些实验手段获得。
需要讲解一下电池的一些特点,例如电池的极性、电池的末端电势差等等。
然后通过实验,可以让学生用万用表测量一下电池的电动势,以熟悉电池的电动势测量方法。
为了让学生更好地理解电池的电动势,还可以通过不同品牌、不同型号的电池实验,观察它们的电动势及发电能力的不同。
4、测量电池的内阻电池内阻是指电池内部本身存在的电阻,它是电池输出电流的一部分电压降。
因此,测量电池的内阻可以帮助我们更好地了解电池的发电能力,判断电池是否需要更换或者维修。
为了测量电池的内阻,我们可以使用电阻箱,通过不同的电阻值,测量得到不同的电流和电压值,然后通过计算,就能够推算出电池的内阻大小。
5、实验操作在实验操作中,需要让学生掌握使用万用表、电阻箱等仪器的方法,并培养学生动手能力和实验精神,让学生在实验中逐渐提高自己的实验技能和逻辑思维能力。
六、教学效果评价在教学过程结束后,我们需要对学生的学习情况进行评价。
测电池电动势和内阻实验报告(共12页)
测电池电动势和内阻实验报告篇一:《实验:测定电池的电动势和内阻》示范教案2.9实验:测定电池的电动势和内阻教学目标一、知识与技能1、理解闭合电路欧姆定律内容2、理解测定电源的电动势和内阻的基本原理,体验测定电源的电动势和内阻的探究过程。
3、用解析法和图象法求解电动势和内阻。
4、使学生掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法,并通过设计电路和选择仪器,开阔思路,激发兴趣。
二、过程与方法1、体验实验研究中获取数据、分析数据、寻找规律的科学思维方法。
2、学会利用图线处理数据的方法。
三、情感态度与价值观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。
教学重点利用图线处理数据教学难点如何利用图线得到结论以及实验误差的分析教学工具电池,电压表,电流表,滑线变阻器,开关,导线教学方法实验法,讲解法教学过程(一)引入新课回顾上节所学内容,引入新内容教师:上堂课我们学习了闭合电路的欧姆定律,那么此定律文字怎么述?公式怎么写?学生:闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比,这就是闭合电路的欧姆定律。
提出问题: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?学生讨论后,得到的大致答案为:由前面的闭合电路欧姆定律I=E/(r+R)可知E=I(R+r),或E=U+Ir,只需测出几组相应的数值便可得到,可以采用以下的电路图:这几种方法均可测量,今天我们这节课选择用(二)主要教学过程1.实验原理:闭合电路欧姆定律E=U+Ir2.实验器材:学生回答:测路端电压;测干路电流,即过电源的电流。
需测量的是一节干电池,测量的这一种。
电动势约为1.5V,内电阻大约为零点几欧。
电流表、电压表及滑动变阻器的规格要根据实验的具体需要来确定,看看我们用到的电路图里面、各需测的是什么?接在外面,原则上也是可以的,那么我们在做实验时提出问题:选用电路图时,还可将是否两个都可以,还是哪一个更好?为什么?学生回答:两种方式测量都会带来误差。
2.9测定电池的电动势和内阻
图567.19.37.235电学实验专题分析——测电源的电动势和内阻高二物理组 董新涛教材中测定电源电动势和内阻的实验是运用电流表和电压表等实验器材完成的.而2006年教育部考试中心颁发的《物理考试大纲》将原“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”改为“测定电源的电动势和内阻”.虽然只删减几个字,但这预示高考中该实验的方法不再拘泥于课本,要创新、要多样化.这对我们的能力要求将更高. 一、伏安法(U-A 法)这是课本上提供的常规方法。
基本原理是利用全电路欧姆定律,即U=E —Ir ,测出路端电压及电路中的总电流,用解方程组的办法求出电动势和内阻.原理图如图l 所示,实验基本器材为电压表和电流表.改变不同的R 值,即可测出两组不同的U 和I 的数据,有r I U E 11+= ① r I U E 22+= ② 由①②式得:)()(122112I I U I U I E --=)()(1221I I U U r --= 多测几组U 、I 数据,分别求出每组测量数据对应的E ,r 值,最后求出平均值.还可以用图象确定电池的电动势和内电阻.由U=E —Ir 知,对于确定的电池,E ,r 为定值,U 是r 的一次函数,U 与I 的对应关系图象是一条直线.由于实际实验中数据采集范围的限制以及作图的规范,使得这个实验的U —I 图线的纵轴起点一般并不是零.它既不符合作图要求,又难找出图线与横轴的关系.一般说来纵轴的起点要视电压的实验值(最小值)而定,但图线与横轴的交点不再是短路电流了.常在这里设考点,值得引起注意. 这样一来就不能从图线上得到短路电流,。
在这种情况下一般是从图线上任取两点A 、B ,利用A 、B 两点的数值求得图线的斜率以获得电源电阻r 的值.如图2所示.r 的数值应是)()(A B B A I I U U r --=当然,也可以是00/)(I U U r A -=其中U 0是纵轴的起点值,I 0是此时横轴的截距.注意.这里的I 0并不是短路电流I 短误差分析 伏安法测定的E 、r 是偏大还是偏小问题伏安法测E 、r 的方法有安培表内接法和安培表外接法.由于安培表和伏特表有内阻,依据闭合电路欧姆定律测出的E 、r 势必存在误差.(1)安培表的内接法误差分析: 方法I :表达式分析法. 安培表内接法(见图3),令电池的电动势和内电阻的测量值分别为‘、r E ',真实值分别为E 、r .若不考虑电表内阻的影响,列出如下方程:'11'r I U E +='22'r I U E +=联立两式解得:)()(122112'I I U I U I E --= (1))()(1221'I I U U r --= (2)若设伏特表内阻为V R ,考虑伏特表的分流影响,列如下方程:r R U I U E V )(111++=r R U I U E V )(222++=联立两式解得: ]/)([)(12122112V R U U I I U I U I E -+--= (3)]/)([)(121221V R U U I I U U r -+--= (4)将上述结果的(1)、(3)联立,并将(3)的分子、分母同除以12I I -,解得:)/1(/1/1''V R r E E -•=(5)将上述结果的(2)(4)联立,并将(4)的分子、分母同除以12I I -,解得:V R r r /1/1/1'-= (6)由(5)知,'/1/1E E <,即'E E >,说明电动势的测量值小于真实值。
2.9实验:测定电池的电动势和内阻
允许负载短路。
(3)作U-I图象时的注意点: 用作图法时,滑动变阻器阻值应在几欧
至几十欧的较大范围内变化,使各组数据差别
大些,实验数据要多取几组,
由于读数等偶然误差的存在,描出的点
不完全在同一直线上。
3.数据处理
用两组I和U的数据,代入E=U+Ir中,解方程 组可以算出电池的电动势E和内阻r。这样做虽然 简单,误差却可能很大。 为了减小误差,可以多测几组I和U的数据, 分别列出若干组联立方程,求出若干组E和r,最 后以E的平均值和r的平均值作为实验结果。这个 方法的误差只比两组I、U的数据求得的结果的误 差要小。
U 3、根据 E U r R
2.实验方法
把较粗的铜丝和铁丝相隔约几毫米插入马铃 薯或苹果中,就制成了一个水果电池(铜丝和铁 丝相距越近、插入越深,电池的内阻就越小), 铜丝是电池的正极,铁丝是负极。 测量干电池的电动势和内阻的具体实验。
实验原理 实验步骤
实验器具 误差分析
注意事项
3.数据处理
若电流表量程选3A,为了便于读数(应使指 针半偏及以上),电流需在1.5A以上。这样,电 路的总电阻应在1.33Ω以下,变化范围太小,不利 于滑动变阻器操作,所以电流表量程应选0.6A。 当滑动变阻器的阻值大于10Ω时,电流小于 0.2A,电流表示数较小,不利于精确读数,所以 滑动变阻器的阻值只用到10Ω以内的部分。如果 用200Ω的变阻器,大于10Ω的部分几乎无用。所 以变阻器选E。 说明:选取实验器材,需要综合考虑,学生 的困难往往在于顾此失彼。要让学生知道,选择 器材要从“安全可行、测量精确、便于操作”三 方面考虑。
C.一只电流表和一个电阻箱
D.一只电压表和一个电阻箱
3.如图示的电路中,R1 、R2为标准电阻, 测定电源的电动势和内阻时,如果偶然误差可 以忽略不计,则电动势的测量值真实值,内阻 的测量值 真实值,产生误差 > 的 电流表本身有电阻 。 R1 R2
2.9 测电池的电动势和内阻
六实验设计:
设计测E、r的其它方法及对应的误差分析
I-R法: R1 K2 R
A A
R2
K1
K
E测 E
r测 r RA r
U-R法: V R K
R1 K2 R2
V
K1
E测 E
r测 r
E
.
U/V
O
.
I短
I/A
E r
所得直线跟纵轴的交点即为电动势E的值, 图线的斜率的绝对值即为内阻的值。 U rk I
思考:考虑电压表的分流作用,大致画出U-I真实图线
3、重要注意事项
(1)本实验在电键闭合前,变阻器滑片应置于阻值最大 位置处 (2)使用内阻较大一些的旧电池。在实验中不要将电流 调得太大,每次读完数后立即断电,以免使电动势和内 阻发生变化 (3)要测出不小于6组I、U数据,且变化范围要大一些 (4)画U—I图线时,应使图线通过仅可能多的点,并 使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧,个别偏离直线 太远的点可舍去。 (5)画U--I 图线时,纵轴的刻度可以不从零开始,而是 根据测得的数据从某一恰当的值开始(但横坐标必须从0 开始)但这时图线与横轴的交点不再是短路电流,而图线 与纵轴的截距仍为电动势E,图线的斜率的绝对值仍为内 阻r.
答案:
V1 V2
R K
ε
Qmr1 U1m= U2 Q1r2
2、从下述器材中选出合适器材, 答案: 设计一个电路来测量电流表的内阻 A2 r1,要求方法简捷,有尽可能高的 测量精度,并能测出多组数据:电 R1 A1 流表A1,量程10mA,内阻r1约为 40 Ω 待测;电流表A2,量程500uA, R2 内阻r2=750 Ω ;电压表V,量程 10V,内阻r3=10KΩ ;电阻R1,阻 K 值约100 Ω ,作保护电阻用;滑线 电阻R2,总阻值约50 Ω ;电池E, I2 r1= r2 E=1.5V,内阻很小;电键K;导线 I1 若干。(1)请画出电路图,标明 所用器材所用代号。(2)写出计 算r1的表达式,说明式中各量的意 义。
测定电源电动势和内阻实验教学设计
一、实验目的本实验的目的是通过测定电源的电动势和内阻,掌握电源的基本特性和使用方法,加深对电路的理解,培养学生动手能力和实验技能,为今后的电路分析和设计打下基础。
二、实验原理1. 电源的电动势:电源的电动势是指电源内能量转化为电能的能力。
2. 电源的内阻:电源内部存在一定的内阻,影响电流通过电源的能力。
3. 实验仪器:直流电源、电流表、电压表、可变电阻、导线等。
三、实验内容和步骤1. 实验一:测定电源的电动势(1)连接实验电路:将直流电源、电流表和可变电阻依次连接成电路。
(2)测量电动势:逐渐调节可变电阻,测量不同电阻下的电源输出电压和电流。
(3)数据处理:根据测得的数据计算并绘制电源的U-I特性曲线。
(4)实验注意事项:在实验过程中保持电流表的接线正确、避免电源过载等。
2. 实验二:测定电源的内阻(1)连接实验电路:将直流电源、电压表和可变电阻依次连接成电路。
(2)测量内阻:通过调节可变电阻,使电压表读数在不同范围内,测得相应的电流。
(3)数据处理:根据测得的数据,并按一定的方法计算电源的内阻。
(4)实验注意事项:要根据电压表的量程合理选择测量范围,避免电压表失真。
四、实验数据处理实验数据的处理要求准确、全面。
计算的方法要清晰,计算过程要详细,结果要准确。
实验数据的处理还需要考虑数据的可靠性,重复性等。
五、实验结论根据实验测得的数据结果,对电源的电动势和内阻进行分析和总结,得出相应的结论,说明电源的特点和使用方法。
六、实验思考及拓展根据实验中的问题和结果,对实验过程中可能存在的误差、偏差进行分析和讨论,提出改进方案。
可对电源的其他特性和重要参数进行思考和拓展。
七、实验总结总结本次实验的目的、意义、步骤、结果以及存在的问题和不足之处,提出对今后实验工作的建议和期望。
实验的设计和实施要充分考虑到学生的学科基础知识和学习特点,引导学生根据理论知识设计实验方案,进行实验操作,分析实验结果,提出解决问题的思路和方法。
《测电源的电动势和内阻》优秀教案
第二章恒定电流29 测电源的电动势和内阻【教学目标】1、了解并掌握测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法。
2、学习用图象法处理实验数据。
重点:掌握实验原理和方法,学会处理实验数据。
难点:掌握实验原理和方法,学会处理实验数据。
【自主预习】1.实验原理(三种方法):(1)选用伏安法测电源电动势与内电阻用电压表、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:_____________实验原理(1)是本节课的重点。
测出几组U,I数值,带入1式得到的方程两两组成方程组,可得到E,r值。
这种方法误差较大。
还可以多测出几组U,I值,然后在U-I坐标平面内描出各组U、I值所对应的点,然后通过这些点画一直线,如图所示,直线与纵轴的的交点的纵坐标就是电池的电动势的大小,直线与横轴的交点的横坐标就是电池的短路电流I o=E/r,因此可求的内电阻r=E/I o。
误差分析:E测 E真 r测 r真(2)用安阻法测量。
如图26-2所示:测出两组值,就能算出电动势和内阻。
原理公式:。
(3)用伏阻法测量。
如图26-3所示:测出两组值,就能算出电动势和内阻。
原理公式:。
2.实验器材:电池(待测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线,坐标纸。
【典型例题】一、实验基本操作【例1】某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时,所用滑动变阻器的阻值为0~2021,连接电路的实物图如图所示.该学生接线中错误的和不规范的做法是A.滑动变阻器不起变阻作用B.电流表接线有错C.电压表量程选用不当D.电压表接线不妥二、数据处理方法【例2】下面是在测某电池的电动势和内阻的实验中记录的六组数据.请在直角坐标系中画出U—I图,并根据图象算出待测电池的电动势和内阻U/V137132124118110105I/A0120202131032050057【例3】.某同学采用如图所示的电路测定电源电动势和内阻,已知有干电池电动势约为15 V,内阻约2 Ω,电压表0~3 V,3 Ω,电流表0~06 A,10 Ω,滑动变阻器R110 Ω,2 A和R2100 Ω,01 A各一只.1实验中滑动变阻器应选用________选填“R1”或“R2”.2在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路.3在实验中测得多组电压和电流值,得到如图丙所示的U—I图象,由图可较准确地求出电源电动势E=______ V;内阻r=________ Ω【课后练习】—I图象,下列关于这个图象的说法中正确的是A.纵轴截距表示待测电源的电动势,即E=3 VB.横轴截距表示短路电流,即I短=06 AC.根据r=错误!,计算出待测电源内阻为5 ΩD.根据r=|错误!|,计算出待测电源内阻为1 Ω2.如图所示,甲、乙为两个独立电源的路端电压与通过它们的电流I的关系图象,下列说法中正确的是A.路端电压都为U0时,它们的外电阻相等B.电流都是I0时,两电源的内电压相等C.电源甲的电动势大于电源乙的电动势D.电源甲的内阻小于电源乙的内阻3.用图象法计算电动势和内电阻时,先要描点,就是在U—I坐标系中描出与每组I、U值对应的点,以下说法中正确的是UIA.这些点应当准确地分布在一条直线上,即U—I图线应通过每个点B.这些点应当基本上在一条直线上,由于偶然误差不能避免,所以U—I图线不可能通过每一个点C.不在U—I图线上的点应当大致均衡地分布在图线两侧D.个别偏离直线太远的点,应当舍去4.在测定电池的电动势和内电阻实验的实物连接图中如图,电流表和电压表的正接线柱都尚未连接,为了做这个实验,应该把A.电流表的正接线柱与c点相连B.电流表的正接线柱与b点相连C.电压表的正接线柱与a点相连D.电压表的正接线柱与c点相连5.用伏安法测电池的电动势和内电阻的实验中,下列注意事项中正确的是A.应选用旧的干电池作为被测电源,内阻大,电压表示数的变化范围比较大B.应选用内阻较小的电压表和电流表C.移动滑动变阻器的滑片时,不能使滑动变阻器短路,以免造成电流表过载D.根据实验记录的数据作U-I图象时,应通过尽可能多的点画一条直线,并使不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧6在用图所示的电路测量电池电动势和内阻的实验中,若有两只电压表V 1和V2量程相同,内阻R V1>R V2;两只电流表A1、A2量程相同,内阻R A1>R A2,在该实验中,为了使E、r的测量精确些,选择的电表可以是A.V1和A2 B.V2和A2C.V2和A1 D.V1和A17.下面给出的用伏安法测电池的电动势和内电阻的数据处理方法中,既能减小偶然误差,又直观简便的方法是A.测出两组I和U数据,代入错误!方程组,求出E和rB.测出多组I和U数据,代入方程求出几组E和r,最后求出平均值C.测出多组I和U数据,画出U—I图象,根据图象求出E和rD.测出多组I和U数据,分别求出I和U的平均值,然后代入公式求出E和r8.如图所示,已知R1=R2=R3=1 闭合后,电压表的读数为1 V;当开关S断开后,电压表的读数为08 V,则电池的电动势等于A.1 V B.12 VC.2 V D.4 V9.如图所示是测量两节干电池组成的串联电池组的电动势和内电阻的实验所用器材,用实线将它们连成实验电路.10.利用伏安法测量干电池的电动势和内电阻,现有的器材为干电池:电动势约15 V,符号电压表:量程1 V,内阻9983 Ω,符号 V电流表:量程1 A,符号 A滑动变阻器:最大阻值10 Ω,符号电阻箱:最大阻值99 9999 Ω,符号单刀单掷开关1个,符号导线若干1设计测量电源电动势和内电阻的电路并将它画在指定的方框内.要求在图中标出电压表、电流表的接线柱的正负.2为了满足本实验要求并保证实验的精确度,电压表量程应扩大为原量程的__________倍,电阻箱的阻值应为__________ Ω第二章恒定电流29 测电源的电动势和内阻答案:例1 答案AD解析实物图中,滑动变阻器的两个固定端被接入电路,滑片移动时,变阻器不起变阻作用,选A项.电流表和电压表只允许从电表的正接线柱流入,负接线柱流出,故图中电压表接线错误,电流表接线正确.故选D项,不选B项.一节干电池的电动势为15 V,电压表选用0~3 V量程是正确的,故不选C项.图中电压表直接和电池并联,即使开关断开,电压表仍有示数,开关不能控制整个电路,从这个角度看出应选D项.例2 答案图象见解析图146 V 072 Ω解析建立坐标系,利用描点法画出U—I图象,如图所示.第四个点明显偏离,可见误差太大,应舍去.直线与纵轴的交点坐标即为电源的电动势E=146 V.由闭合电路的欧姆定律E=U+Ir,将直线上的点110,050的坐标U=110 V,I=050 A代入得内阻r=072 Ω例3答案1R12见解析图3148147~149均正确179178~190均正确解析1电路中最大电流I=错误!=错误!=075 A.R2的额定电流小于075 A,同时R2阻值远大于电源内阻r,不便于调节,所以变阻器用R12如图所示.3将图线延长,交于纵轴,则纵截距即为电动势E=148 V147~149 V均正确r=错误!,可得r=179 Ω178~190 Ω均正确课后练习1.答案AD 2答案AC 3答案BCD解析用描点法画图象时,应使这些点基本在一条直线上,且大致均衡地分布在图线两侧,个别偏离直线太远的点是由于偶然误差造成的,应当舍去.4 答案AC 5答案ACD 6答案 AD解析首先分析该电路的误差压表分流,即所测得的电流为不准确值不是干路电流,所以应尽可能避免电压表分流,应选大阻值电压表.7答案 C8答案 C 解析开关闭合时,R总=r+R1+错误!=r+15将I=错误!=1 A代入公式得E=r+15①开关断开时,R总′=r+R1+R3=r+2将I′=错误!=08 A代入公式得E=+16 ②解之得E=2 V,r=05 Ω9.解析本题考查实验电路的实物连线.首先画出实验电路图如右图所示.因为待测电源电动势约为3 V,所以电压表选用0~3 V的量程;干电池的允许电流一般在05 A左右,所以电流表应选用0~06 A的量程;注意开关闭合前,要使变阻器接入电路的阻值尽量大些,保护电流表以防烧毁.电压表不要直接接在电源的两极上,要受开关的控制,实物连接图如下图所示.10 答案1见解析图22 9983解析1因电源电动势约为15 V,而电压表量程为1 V,故电压表需串联电阻箱扩大量程;因电源内电阻一般较小,为减小实验误差,电路采用电压表扩大量程后直接跨接在电源两端,即电流表外接法,电路如下图所示.2因电源电动势约为15 V,故电压表量程扩大为原量程的2 倍,即量程为2 V为宜.设电压表串联电阻为R,则211998.3V U U R U R '--==Ω=9983 Ω。
2.9实验:测定电池的电动势和内阻
2.9测定电池的电动势和内阻学习目标:(一)知识与技能1、了解并掌握测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法。
2、学习用图象法处理实验数据。
(二)过程与方法通过设计电路和选择仪器,开阔思路,激发兴趣。
养成规范操作实验并能科学、合理地处理数据的习惯。
(三)情感、态度与价值观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,培养观察能力、思维能力和操作能力,提高对物理学习的动机和兴趣。
学习重点:掌握实验原理和方法,学会处理实验数据。
学习难点:用图象法处理实验数据。
知识准备:1.闭合电路欧姆定律的内容2.测定电源的电动势和内阻的实验原来就是闭合电路欧姆定律,对于一个给定的电池,电动势和内阻是一定的,由闭合电路欧姆定律可以写出电源电动势E、内电阻r与路端电压U、电流I 的关系式,为。
根据这个关系式,你可以利用哪些实验器材来测定电源的电动势E和内电阻r?画出实验电路图。
3.根据闭合电路欧姆定律,可以写出电源电动势E、内电阻r与电路电流I 、电路外电阻R的关系式,为。
根据这个关系式,你可以利用哪些实验器材来测定电源的电动势E和内电阻r?画出实验电路图。
学习过程:1.实验原理:由闭合电路的欧姆定律I=E/(R+r)可得:U=E-Ir,式中E、r为电源电动势和内电阻,在电路中不随外电阻的变化而改变。
当外电阻R变化时,路端电压U及电路中的电流I将发生改变。
如改变外电阻,求得n组U、I值,即可由公式法或图象法求得E、r。
2.实验器材:本实验需要的实验器材有。
3.实验步骤:(1)确定电流表、电压表的量程,按照电路原理图把器材连接好。
(2)把滑动变阻器滑片移到电阻最的一端。
(3)闭合电键,调节变阻器,使电流表有明显示数,记录一组电压表和电流表的读数,用同样方法测量并记录几组I、U值。
(4)断开电键,整理好器材。
(5)数据处理:在坐标纸上作U-I图,求出E、r4.注意事项:(1)实验电路图:安培表和滑动变阻器串联后与伏特表并联。
高中物理教案:测定电池的电动势和内阻
高中物理教案:测定电池的电动势和内阻教学目标:1. 理解电池电动势和内阻的概念及其物理意义。
2. 掌握利用闭合电路欧姆定律测定电池电动势和内阻的实验原理、方法及步骤。
3. 培养学生动手实验能力、数据分析能力和科学探究精神。
教学重点与难点:- 重点:实验原理的理解与实验操作过程。
- 难点:如何准确读取数据并利用数据绘制图像求解电动势和内阻。
教学准备:- 实验器材:干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干、待测电池、坐标纸、计算器。
- 理论资料:闭合电路欧姆定律公式、电池电动势和内阻概念介绍。
教学过程:一、导入新课(5分钟)通过复习闭合电路欧姆定律,引导学生思考:在实际应用中,如何知道一个电池的电动势和内阻?从而引出本节课的主题——测定电池的电动势和内阻。
二、讲授新知(15分钟)1. 概念讲解:简要介绍电池电动势是描述电源将其他形式能转化为电能本领的物理量,内阻则是电源内部对电流的阻碍作用。
2. 实验原理:详细阐述如何利用闭合电路欧姆定律(E=U+Ir)设计实验,通过改变外电阻R,测量对应电压U和电流I,进而求解电动势E和内阻r。
三、实验操作(20分钟)1. 分组实验:学生分组进行实验操作,教师巡回指导,确保安全操作,注意数据的准确记录。
2. 数据记录:每组学生需记录多组电压U和电流I的数据。
四、数据分析与结论(10分钟)1. 数据处理:指导学生利用坐标纸,以电流I为横坐标,电压U为纵坐标,绘制U-I图像。
2. 求解参数:根据图像与坐标轴的交点及斜率,求解出电池的电动势E和内阻r。
3. 误差分析:讨论实验中可能产生的误差来源,并提出改进措施。
五、课堂总结(5分钟)回顾本节课的学习内容,强调实验原理、操作步骤及数据分析的重要性,鼓励学生将所学知识应用于实际问题的解决中。
六、布置作业(课后)1. 完成实验报告,包括实验目的、原理、步骤、数据记录、数据分析及结论。
2. 思考并尝试设计其他测定电池电动势和内阻的方法。
实验指导教案:测量电池的电动势和内阻
实验指导教案:测量电池的电动势和内阻在学习电学的课程中,我们需要了解电池的电动势和内阻。
在本次实验中,我们将会探究在电路中如何测量电池的电动势和内阻。
实验目的1.了解电池的电动势和内阻的概念2.掌握测量电池电动势和内阻的方法及操作步骤3.探究电池的电动势和内阻对电路的影响实验原理电池的电动势是指单位电荷由负极移向正极时所做的功,在国际单位制中通常用伏特(V)表示,电动势的公式为: E=V+lR;其中E为电动势,V为内阻I为电流。
内阻是指电池内部电源与电路外部负荷电阻之间的电阻,其大小通常用欧姆(Ω)表示。
测量电池电动势和内阻的方法1.量电池的电动势实验步骤如下:(1) 用万用表的直流电压档测量电池的电动势。
将电池的正极和负极分别连接到万用表的正、负输入端,用红黑测试笔连接。
(2) 测量电池在连续负载时的电压。
连接电池和电阻网络、电压表和安培表,按照电路图连接电路。
将电压表并联在电阻上,将安培表串联到电路中,记录电压和电流的读数,计算电路中的电阻。
(3) 计算电池的内阻。
应用欧姆定律U=IR,欧姆定理R=V/I。
2.测量电池的内阻实验步骤如下:(1) 使用万用表或反光法测量电池的电动势与分圆电阻。
将测试圆电阻连接到电池的正负极上,分别读取电压和电流,根据欧姆定律U=IR计算电池内阻。
(2) 将电池连接到一定电阻的电路中。
根据电路图连接电路,将电阻替换为一根变阻器。
(3) 测量电路的电流和电压。
读取电流与电压的数值,计算电路的电阻。
(4) 根据上述计算结果计算出电池内阻:R = R总 - R负载其中,R总为电路总电阻,R负载为负载电阻。
实验结果根据电路图连接实验所需的设备,完成电路搭建,并记录测量数据。
根据记录结果计算得出电池的电动势和内阻,确认测量结果的准确性。
实验总结电池的电动势和内阻对电路的影响很大,需要通过实验方法进行测量和分析。
熟练掌握测量电池电动势和内阻的实验方法,能够夯实学习电学的基础知识,从而更好地理解电路学习的核心概念。
实验测定电池的电动势和内阻教案
实验测定电池的电动势和内阻教案电池的电动势和内阻是电池性能的两个重要参数,测定电池的电动势和内阻可以帮助我们了解电池的工作状态和性能表现。
本文档将详细介绍如何进行实验来测定电池的电动势和内阻。
一、实验目的:1. 了解电池的电动势和内阻的概念和意义;2. 学会使用电压表和电流表进行电池测量;3. 掌握实验测定电池电动势和内阻的方法和操作步骤;4. 分析实验结果,探讨电池性能。
二、实验器材:1. 电池:至少两个不同型号的电池;2. 电阻:一个可变电阻(电阻箱);3. 铜导线:用于连接电池和电阻箱;4. 开关:用于控制电路开关;5. 电流表:用于测量电流;6. 电压表:用于测量电势差。
三、实验原理:1. 电动势:电动势是指电池在不断消耗化学能的过程中,将化学能转化为电能的能力。
电池的电动势可以通过测量电池的开路电压来确定。
2. 内阻:电池内部存在着电阻,称为电池的内阻。
当电池输出电流时,内阻会引起电池端电压的降低。
通过测量电池在负载时的电压和电流,可以计算得到电池的内阻值。
四、实验步骤:1. 准备工作:a. 将电池、电阻箱、开关、电流表、电压表等实验器材摆放整齐并连接好;b. 将电流表连接在电池的正负极之间,用铜导线连接;c. 将电阻箱的一个端子连接在电池的负极上,另一个端子连接在电流表的正极上;d. 用铜导线将电压表的两个接线端连接在电池的正、负极上;e. 确保实验电路连接准确无误。
2. 测量电池的电动势:a. 打开开关,记录电压表的读数,这个读数即为电池的开路电压;b. 将其他电池依次进行同样的测量,记录每个电池的开路电压。
3. 测量电池的内阻:a. 将可变电阻调整为最大阻值;b. 打开开关,记录电压表的读数和电流表的读数;c. 缓慢减小电阻箱的阻值,连续记录每个阻值下的电压表和电流表的读数,直至电阻最小;d. 根据测得的电压和电流数据,可以使用欧姆定律计算得到电池的内阻值。
五、实验记录和数据处理:1. 记录实验结果表格,包含电池的型号、电动势和内阻的数值;2. 通过数据处理,绘制电动势和内阻的折线图,以便于分析和比较不同电池的性能差异;3. 根据实验结果,可以进行合理的讨论和总结。
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高中物理选修3-1 第二章
2.9实验:测定电池的电动势和内阻
一、教材分析
本节课是人教版高中物理选修3-1第二章第九节的内容,它是闭合电路欧姆定律的深化和实际应用,学生通过本节课的学习,既能巩固电学问题的分析思路,加深对闭合电路欧姆定律的理解,激发学生的学习兴趣,培养学生合作、探究、交流、自我设计能力,具有很重要的实际意义。
二、教学目标:
(一)知识与技能
1、理解闭合电路欧姆定律内容
2、理解测定电源的电动势和内阻的基本原理,体验测定电源的电动势和内阻的探究过程。
3、用解析法和图象法求解电动势和内阻。
(二)过程与方法
1、体验实验研究中获取数据、分析数据、寻找规律的科学思维方法。
2、学会利用图线处理数据的方法。
4、使学生掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法,并通过设计电路和选择仪器,
开阔思路,激发兴趣。
(三)情感态度与价值观
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兴趣。
三、教学重点难点
重点:利用图线处理数据
难点:如何利用图线得到结论以及实验误差的分析
四、学情分析:高二学生独立性、自主性、求知欲都较强。
学生在前一段学习中(知识与技能)已掌握电源电动势的概念,闭合电路的欧姆定律的表达式,连接电路的技能已经很熟练,对间接测量时试验数据的处理已有了一定的认识。
(过程与方法)也经历了测“小灯泡的伏安特性曲线”、“测定金属的电阻率”等实验过程,掌握了电学实验的基本仪器的使用和处理数据的方法。
(情感态度与价值观)培养了一定的探索精神,学生渴望通过物
理实验获得更多的知识。
五、教学方法:实验法,讲解法
六、教学过程
问题教师活动学生活动设计意图
引入新课
我们已经学习了闭合电路的欧姆定律,
请大家写出有关的几种表达式
教师提示
由前面的闭合电路欧姆定律,得到的答
案可能为:1= E/(r + R)可知E= l(R + r),
或E= U + lr
回忆并写出闭合电路
欧姆定律公式
承上启下
提出问题
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?
积极思考,合作交流,
讨论探究
激发学习热
情和兴趣
设计实验
【引导】1.如果由闭合电路欧姆定律的电
压形式E= U + lr来测电池的电动势和内
阻,首先要测什么物理量?用什么仪器来
测?
提醒:以课本P61实验为参考
【例题引导】2课本P62页例题如果要
求多测几组数据时,应该怎样设计实验
合作设计,最好得出
【方案一】伏安法:用
电压表、电流表、滑动
变阻器测量
原理公式:E U lr
合作设计,最好得出
【方案二】I-R法:用
电流表、电阻箱测量原理
公式:E IR lr
体验测定
电源的电动势
和内阻的探究
过程
加深对闭
合电路欧姆定
律的理解,激
发学生的学习
兴趣,
培养学生
合作、探究、交
流能力,。