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
【教学目的】
1、了解电动势及其测量方法。

2、了解内阻与电池性能间的关系。

3、掌握测定电池电动势和内阻的实验方法。

【教学重点】
电池电动势和内阻的测定方法。

【教学难点】
内阻与电池性能间的关系。

【教学内容】
一、电池电动势
电动势是电池电能转化为化学能的能力。

它表示单位正电荷沿回路从负极移到正极是从电场中获得的能量。

电动势
E=dW/dQ，其中 dW 是电池对电荷 Q 作用的元功，dQ 是沿回路移动的电荷数量的微积分元。

（一）测定电池电动势的公式
1、用特制电桥称量。

2、电池电动势E = φk-φz，E表示标准电动势；φk表示工作电极电势；φz表示参比电极电势。

工作电极通常为测电池电动势的电极。

参比电极选用标准电极，它的电势不随温度、浓度等条件改变。

例如：铂-铂黑电极。

（二）实验步骤
1、电动势测量方案的选择
测量标准电池的电动势的选择方案是依据两大原则：尽可能满足快速精确的测量和减小实验的失误。

对于想要取得尽可能准确测试结果的固态电池，至少需要通过两条不同的路径去测试实验结果。

2、制作实验电池
将量程桥臂的电阻和稳流电源所连振荡线圈与实验电池连接，稳流电源的连接极性要符合实验所用电池的大小。

3、电池电压的测量
把量程电阻调节最大值（10MΩ）时，稳流电源的大小调至合适大小，然后将量程电阻调小直至失调，每次走0.1Ω，等到电桥中示数变为最小，电桥中所示的电压称为实验电池的电动势。

4、检测实验结果
按照上述不同的实验原则测出二组数据，计算得到相似结果，我们可以表明实验结果是一致的。

5、实验记录和分析
将实验数据和计算公式放在一起，得到最终的结果。

根据具体情况，分析实验结果，得出与电池电动势相关的结论。

二、内阻与电池性能
内阻是充分浸润于固态电池的电解质。

它不仅与电极、电解质的特性有关，也与电池的设计和结构有关。

内阻的大小对电池的计量有重要意义。

（一）选用合适的电阻
为了方便测试，我们可以通过用户指南来选择合适的电阻。

（二）实验测定
对于内阻的测定实验，首先要设计好实验方案。

实验内容是通过测量电池开路电压和电池额定电流来计算电池的内阻。

1、制作实验电池
将量程桥臂的电阻和稳流电源所连振荡线圈与实验电池连接，
稳流电源的连接极性要符合实验所用电池的大小。

2、测定电池开路电压
将稳流电源分别连接在内外两个电阻上，通过量程电阻测定电池的开路电压。

3、电池额定电流的测量
将稳流电源分别连接在内外两个电阻上，通过量程电阻测定电池的额定电流。

4、内阻的计算
通过式子，可以计算出电池的内阻。

（三）实验记录和分析
将实验数据和计算公式放在一起，得到内阻测量结果。

根据具体情况，分析实验结果，得出内阻与电池性能之间的关系。

【评价方法】
通过实验和理论掌握情况来评价。

【板书设计】
电池电动势和内阻
【教学反思】
本教案的目的是让学生了解电动势及其测量方法，以及内阻与电池性能间的关系，掌握测定电池电动势和内阻的实验方法。

教师可以通过实验，激发学生的兴趣，使他们在实验中加深对理论的理解。

在授课过程中，在对理论讲解的同时，要结合实际应用，让学生更好地理解电动势和内阻的概念，并注重引导学生动手实践，增强对实验过程的理解和实验操作能力。