新课标高中物理:(教案)实验:电池电动势和内阻的测量
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。
高中物理测定电池电动势和内阻案例教案
高中物理测定电池电动势和内阻案例教案一.教学内容:学生能够掌握测定电池电动势和内阻的方法,了解测定电池电动势和内阻的原理和意义,能够运用所学内容解决现实问题。
二.教学目标:1.了解电池的构成及原理。
2.了解电池的标称电动势及其含义。
3.理解内阻的概念及其测定方法。
4.掌握测量电池电动势和内阻的方法。
5.能够分析解决实际问题。
三.教学重点:1.电池的标称电动势及含义。
2.内阻的概念及测定方法。
3.电池电动势和内阻的测量方法。
四.教学难点:1.电池的标称电动势和内阻的含义及测量方法。
2.能够运用所学内容解决现实问题。
五.教学方法:1.多媒体教学法。
2.示范教学法。
3.讨论教学法。
4.实验教学法。
六.教学过程:步骤一:前置知识传授。
1.引出本课的话题:“如何测定电池电动势和内阻”。
2.播放电池的视频,让学生了解电池的构成及原理,在生活中电池的作用。
3.让学生了解电池电动势的概念及原理。
4.以百度百科为例,讲解电池的类型及其标称电动势,了解不同的电池之间电动势的差异。
步骤二:熟悉测量电池电动势和内阻的仪器。
1.在实验室现场,学生亲自感受电池的外部结构,并由老师讲解每个部位的作用。
2.让学生了解测量电池电动势和内阻的仪器及用途。
3.对仪器进行简单的演示说明。
步骤三:测量电池电动势。
1.让学生了解测量电动势的原理。
2.结合数字万用表的使用方法,教授学生如何测量电池电动势。
3.结合多种不同类型的电池进行实验,让学生现场操作测量电池电动势,理解不同类型电池之间电动势的差异。
步骤四:测量电池内阻。
1.让学生了解电池内阻的概念及原理。
2.结合欧姆表和电源两件仪器的使用方法,教授学生如何测量电池内阻。
3.使用不同类型的电池进行实验,由学生现场操作测量电池内阻,理解不同类型电池之间内阻的差异。
步骤五:数据记录及分析。
1.让学生记录实验测量结果。
2.让学生分析测量结果,了解不同类型电池的电动势和内阻差异。
3.学生跟据测量结果进行总结,对测量数据进行比较和分析。
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。
高中物理实测电池电动势和内阻教学案
高中物理实测电池电动势和内阻教学案电池是我们日常生活中常用的一种电源,同时也是工业生产中的重要组成部分。
学习物理中的电学知识,我们需要通过实测电池的电动势和内阻来深入理解电池的本质和特性,从而更好地掌握电路的原理与应用。
一、实验目的本次实验的主要目的是:1、了解电池的电动势及内阻的概念与实验方法。
2、实测不同电池的电动势和内阻,并通过比较分析得出结论。
二、实验原理1、电动势与内阻的概念电动势是指电源内部电场作用下,单位正电荷从负极到正极所做的功。
一般情况下,电动势的单位是伏特(V)。
内阻是指电池内部电解液、电极和外部电路对电流流动所产生的阻碍。
它是反应电池性能的重要指标,内阻通常是由欧姆定律计算得出。
2、实验步骤(1)实测电池电动势①连接电路:将实验电路搭建好,包括电源电阻箱、开关、电压表等。
②调节电源电阻箱:将电源电阻箱的电阻值调整为足够小,使电路中总电流不超过电池的额定电流。
③记录电动势:分别将电池接到电路中,测量电压表的示数,即可得到电池的电动势值。
(2)实测电池内阻①连接电路:将实验电路搭建好,包括电源电阻箱、开关、电压表、安培表等。
②调节电源电阻箱:将电源电阻箱的电阻值调整到适当大小,使电路中的电流接近于电池的额定电流。
③记录电压与电流值:分别测量电池极端电压与电路中的电流值。
④计算内阻:根据欧姆定律计算出电池的内阻,即:R=(ΔU/ΔI)。
三、实验结果及分析本次实验中我们选择了三个不同品牌的电池进行测量,包括寿命牌、众和牌和鸿宝牌。
(1)电动势测量结果三种电池的电动势测量结果分别为:寿命牌:1.57V 众和牌:1.59V 鸿宝牌:1.62V由此可见,三个不同品牌的电池电动势略有差异,其中鸿宝牌电池具有较高的电动势。
(2)内阻测量结果三种电池的内阻测量结果分别为:寿命牌:0.17Ω 众和牌:0.20Ω 鸿宝牌:0.15Ω由此可见,三个不同品牌的电池内阻值差异较为明显,寿命牌电池具有较小的内阻。
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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高中物理新课标版人教版选修3-1优秀教案:实验:测定电池的电动势和内阻
教学设计(二)整体设计教学目标一、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,滑动变阻器,开关,导线教学方法实验法,讲解法教学过程导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叙述?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:现在有一节干电池,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测量的这一种。
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,电动势约为1.5 V,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?提出问题:选用电路图时,还可将接在外面,原则上也是可以的,那么我们在做实验时是否两个都可以,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。
高中物理实验:电池电动势和内阻测定教学案例
高中物理实验:电池电动势和内阻测定教学案例电池电动势和内阻测定教学案例一、实验目的:1、了解电池电动势及电极电势的测量方法;2、了解电池内阻的作用和测量方法;3、对于电池的使用能力和质量进行评估。
二、实验器材:1、电池;2、电阻箱;3、万用表;4、导线;5、电池夹;6、阳极铜板。
三、实验原理:1、电池电动势电池电动势是指电池通过内部化学反应产生的电动势。
当电池闭合后,在内部化学反应的作用下,每个原子的电子在电场力的作用下在原子内部跳跃,形成一个电子云,在电子云和原子核的相互作用下,原子成为电离度不同的不同离子。
在给定的温度和压力下,每个化学反应的电势是固定的。
因此,我们可以测量电池的电动势来给电池做出正确的评估。
2、电池内阻电池内阻是指电池在工作过程中会遇到一定阻力,这种阻力来自于电池自身的特点,包括极板材料,电解液,极板形状等。
通常,电池内阻越小越好,因为它对于电池的功率输出有着重要的影响。
电池内阻的测量方法是通过与外部电路串联,然后测量额定电流下的电池跨越的电压降。
根据欧姆定律可以得出:r=E-V/R;其中,r表示电池内阻,E表示电池电动势,V表示电池跨越的电压降,R表示电路总电阻。
四、实验步骤:1、测量电池电动势:准备好电池夹、电阻箱、导线和万用表等器材。
将电池夹用导线与电阻箱和万用表相连接。
按照实验要求调节电阻箱的电阻,再关闭电池开关。
2、测量电池内阻:将自制的阳极铜板置于电池的阳极极板上,然后连接电池的负极铜板,形成一块电动势为“电压差V”的电池。
连接Ω2在电路中,调节Ω1的阻值,使电流测得爱驱动电压V1和Ω2之间的电阻,根据欧姆定律可做如下分析。
五、实验结果与分析:1、电池电动势实验结果电池电动势的最终测量值为E=2.33V。
通过各项铜银电极电势的叠加与电位差的概念来计算电池电动势,理论值为2.43V,与实际测量值基本相符,说明实验的准确性较高。
2、电池内阻实验结果根据实验测量,电池额定电流为1A,电动势为2.33V,电池内阻为0.15Ω。
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。
高中物理【实验:电池电动势和内阻的测量】教案知识点
高中物理【实验:电池电动势和内阻的测量】教案知识点一、实验目的1.进一步熟练电压表、电流表、滑动变阻器的使用。
2.学会用伏安法测电池的电动势和内阻。
3.学会利用图像处理实验数据。
二、实验原理 1.原理图如图所示。
2.原理:通过改变滑动变阻器的阻值,用电压表和电流表测出每种状态(最少两种)下的U 、I 值,列出两个方程,即可求出电动势E 和内阻r 。
即⎩⎪⎨⎪⎧E =U 1+I 1r E =U 2+I 2r 联立求解可得⎩⎪⎨⎪⎧E =I 2U 1-I 1U2I 2-I1r =U 1-U2I 2-I1三、实验器材被测电池(干电池)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺等。
四、实验步骤1.确定电流表、电压表的量程,按电路原理图把器材连接好,如图所示。
2.把变阻器的滑动片移到一端使其接入电路的阻值最大。
3.闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表有明显示数,记录一组电流表和电压表的示数,用同样的方法测量并记录几组I 和U 的值。
4.断开开关,整理好器材。
五、数据处理1.代数法:运用方程组⎩⎪⎨⎪⎧E =U 1+I 1rE =U 2+I 2r 求解E 和r 。
为了减小实验的偶然误差,应该利用U 、I 值多求几组E 和r 的值,算出它们的平均值。
2.图像法:对于E 、r 一定的电源,路端电压U 与通过干路的电流I 的U -I 图像是一条直线,这条直线与纵轴U 的交点表示电源的电动势E ,与横轴I 的交点表示短路电流,图线斜率的绝对值表示电源的内阻r 。
在读图时应注意图像的纵坐标是否是从零开始的,若从零开始的,如图甲所示,则r =EI 0,若不是从零开始的,如图乙所示,则r =E -U 1I 1。
六、注意事项1.为使电池的路端电压有明显变化,应选取内阻较大的旧干电池和内阻较大的电压表。
2.实验中不能将电流调得过大,且读数要快,读完后立即切断电源,防止干电池大电流放电时内阻r 出现明显变化。
实验:电池电动势和内阻的测量—【新教材】人教版高中物理必修第三册
为电池的电动势E,但图线在横轴的
截距不再是电源的短路电流,内阻要
在直线上取较远的两点用r=
求出.
命题角度1
巩固强化——应该怎么做
【典例1】利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和
内阻,要求尽量减小实验误差.
(1)应该选择的实验电路是图中的
(选填“甲”或
“乙”).
电阻箱设计如图甲所示电路.
由E=IR+Ir可知,只要能得到I、R的两组数据,列出关于E、
r的两个方程,就能解出E、r.
用到的器材:电池、开关、导线、电阻箱、电流表等.
如果只有一个电压表,无法直接测量电流,可借助一电
阻箱设计如图乙所示电路.
乙
由E=U+ r知,只要能得到U、R的两组数据,列出关于E、
全阻值小的滑动变阻器,故电流表选A,滑动变阻器选E.
答案:(1)甲
(2)A
D
E
选择仪器的原则
(1)安全性原则,即一定要保证仪器的安全.对电表来讲不超
过量程,对滑动变阻器来讲不能超过其额定电流.
(2)精确性原则,即要保证测量时读数精确.对电表来讲在不
超量程的前提下,尽量选用小量程的,对欧姆表来讲尽量让
V,内阻r=
Ω.
Ω.
解析:(1)定值电阻的U-I图像是正比例函数图线,一定经过原
点,故图线M是根据电压传感器2和电流传感器的数据绘得的;
而图线N的电压随电流的增大而减小,故图线N是由电压传感
器1和电流传感器的数据绘得的,故选项B、C正确,选项A、D
错误.
(2)由题图乙图线M可知,R0=2.0 Ω.
还可以采用安安法.
高中物理实验:测量电池电动势和内阻教材案
高中物理实验:测量电池电动势和内阻教材案。
实验目的:本次实验的主要目的是测量电池的电动势和内阻,研究电池的特性和规律,从而更好的理解电池的工作原理和应用。
实验原理:电池的内部有两种物质,如果将其连接成一个电路,会产生电势差。
一般来说,电池右侧会有正电位,左侧则是负电位。
将电池接入电路后,在接触点会产生电势差,电子就会沿着电路运动。
通常所说的电池电动势指代的是不连接任何负载时,电池正负极间的电势差,一般以伏特(V)为单位表示。
另外,电池的内阻也是非常重要的参数,内阻越大,电池的输出功率就越小。
实验器材:1.电池组(如干电池或蓄电池)2.直流电源3.变阻器4.安培表5.毫伏表6.多用表实验步骤:(1)接出电池的正负极,并用电线连接电路。
(2)将变阻器的一个端子连接在电路上,另一个端子连接到电池的正负极。
(3)将安培表和毫伏表的引线分别连接在电路上,以测量电池通过的电流和电势差。
(4)在变阻器不断调整的情况下,让电流稳定,即安培表的数值不再发生变化,这时候记录下毫伏表的数值。
(5)逐渐提高变阻器的电阻值,重复第四步直到电流为零。
(6)根据实验结果,计算出电池的电动势E和内阻r。
实验结果:假设我们使用的是一节干电池,实验结果如下:在变阻器电阻值为1欧姆时,安培表的读数为0.31A,毫伏表的读数为1.29V;在变阻器电阻值为2欧姆时,安培表的读数为0.16A,毫伏表的读数为1.23V;在变阻器电阻值为3欧姆时,安培表的读数为0.11A,毫伏表的读数为1.17V;在变阻器电阻值为4欧姆时,安培表的读数为0.08A,毫伏表的读数为1.12V;在变阻器电阻值为5欧姆时,安培表的读数为0.06A,毫伏表的读数为1.06V。
通过计算,我们可以发现该干电池的电动势为1.38V,内阻为0.74欧姆。
注意事项:(1) 在实验过程中,选用的电池和电路要匹配,以免出现误差。
(2) 在电路接法上,注意接触点不要脱落或松动,以保证高精度实验结果。
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。
《第十二章 3 实验_电池电动势和内阻的测量》学历案-高中物理人教版19必修第三册
《实验_电池电动势和内阻的测量》学历案(第一课时)一、学习主题本节课的学习主题是“实验:电池电动势和内阻的测量”。
通过对该实验的学习,我们将深入理解电池的电动势和内阻概念,并掌握测量电动势和内阻的基本方法和实验技巧。
二、学习目标1. 理解电动势和内阻的概念及其在物理中的应用。
2. 掌握用伏安法测量电池电动势和内阻的实验原理及操作步骤。
3. 学会正确使用电压表和电流表,并能准确读取数据。
4. 培养学生的实验操作能力、观察能力和数据分析能力。
三、评价任务1. 评价学生对电动势和内阻概念的理解程度,能否准确解释其含义及物理意义。
2. 评价学生在实验操作过程中的规范性和准确性,包括电压表、电流表的使用及数据读取。
3. 评价学生对实验数据的处理能力,能否正确记录、分析和处理实验数据。
4. 评价学生的实验报告撰写能力,包括实验步骤、数据记录、数据分析及结论的撰写。
四、学习过程1. 导入新课:通过回顾之前学过的电学知识,引出电动势和内阻的概念,为后续实验做好铺垫。
2. 理论学习:讲解电动势和内阻的概念、物理意义及测量方法,重点介绍伏安法的原理及操作步骤。
3. 实验准备:学生根据实验指导书准备实验器材,包括电池、电压表、电流表、导线等。
4. 实验操作:学生按照实验步骤进行操作,教师巡视指导,纠正操作中的错误。
5. 数据记录:学生准确读取电压表和电流表的示数,并记录在实验数据表中。
6. 数据处理:学生根据实验数据绘制伏安特性曲线,计算电池的电动势和内阻。
7. 实验总结:学生根据实验过程和结果,撰写实验报告,包括实验步骤、数据记录、数据分析及结论。
五、检测与作业1. 检测:通过课堂小测验或课后作业的形式,检测学生对电动势和内阻概念的理解程度及实验操作技能的掌握情况。
2. 作业:布置与本节课内容相关的作业,包括复习课堂笔记、完成实验报告等。
六、学后反思1. 学生反思自己在实验过程中的表现,包括操作规范性、数据准确性等方面,总结经验教训。
【教案】实验:电池电动势和内阻的测量高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
课题12.3 实验:电池电动势和内阻的测量教学目标1. 经历实验设计过程,理解测定电源电动势和内阻的实验原理。
2. 在理解实验原理的基础上,能完成测电动势和内阻的规范实验操作。
3. 学会用U-I图像处理数据并得到电源电动势和内阻,进一步体会此方法。
重点学会用U-I图像处理数据并得到电源电动势和内阻,进一步体会此方法。
难点在理解实验原理的基础上,能完成测电动势和内阻的规范实验操作。
教学过程一、情境引入师:电池已成为人类生活的亲密伙伴,生活中处处需要电池,新旧电池的主要不同是什么呢?如果我们想比较下它们的电动势和内阻的关系应该如何设计实验呢?本节课我们就一起来探讨下电池的电动势和内阻的测量方法。
二、新课教学师:本次实验的目的是根据闭合电路欧姆定律I=ER+r,画出U-I图像,求出E和r。
我们总共有三种方法,方法一伏安法就是用电压表和电流表测数据,得到两组数据后可求得一组E和r。
师:方法二伏欧法是仅用电压表测数据,单还需要一个可以知道负载电阻并教学过程且可以调节负载电阻的元件,是什么呢?生:可以用电阻箱。
师:根据E=U+URr可求得E和r。
师:方法三安欧法师仅用电流表测数据,同样还需要一个电阻箱,根据E = IR + Ir可求得E和r。
师:我们用伏安法电路图进行本次实验,需要用到的仪器有2节电池、开关、滑动变阻器、电压表、电流表、导线若干。
问:连接电路时要注意开关处于什么状态?生:断开。
问:滑动变阻器滑片滑到哪里?生:阻值最大处。
师:实验室按照上面实物图来连接即可。
教学过程师:数据处理的方式有两种,一种是公式法,总共需要最少六组数据来算出三组E和r,然后取平均值。
另一种是图像法,我们将实验中的数据描绘到U-I图像中,然后用平滑的曲线来连接图像,图像的纵截距即为E,斜率即为r。
师:偶然误差主要来源于电压表和电流表的读数以及作U-I图像时描点不是很准确。
系统误差主要是选用电路图时,实验电路中的电流表也有内接法和外接法之分,两种方式测量都会带来误差。
高中二年级上学期物理《实验:电池电动势和内阻的测量》 教学设计
实验:电池电动势和内阻的测量一、教学目标1.学生经历实验设计过程,理解测定电源电动势和内阻的实验原理。
2.学生理解实验原理,能完成测量电源电动势和内阻的规范实验操作。
3.学生学习利用U-I图像处理数据并得出电源的电动势和内阻,进一步体会利用图像进行数据处理的方法。
4.学生分析电源电动势和内阻的测量误差,了解实验中减小误差的方法。
二、教学重难点教学重点:用电源的U-I图像测量电动势内阻教学难点:根据闭合电路欧姆定律设计测量电动势和内阻的电路图教学方法:讲授法、对话教学、启发式教学三、教学过程新课教学方案1 用电压表、电流表测量电动势和内阻问题1:路端电压U与电动势E、内阻r有何关系?问题2:根据表达式,需要测量哪些物理量计算电动势和内阻?需要哪些物理器材?问题3:画出电路原理图。
要测量的数据有哪些?如何分析实验数据测量得到电动势和内阻?和同学交流你的想法。
实验原理:电流表内接电流表外接U=-rI+E,U为路端电压,I为通过电源电流,Ir为内电压。
移动滑动变阻器滑片,获取多组(I,U)数据,在坐标纸绘制电源的U-I图像,图像纵轴截距表示电动势E,斜率绝对值|∆U∆I|=r。
实验器材:干电池(2节)、滑动变阻器、电压表(0~3V)、电流表(0~0.6A)、开关、导线若干实验步骤:①按电路图连接实物图②闭合开关前滑动变阻器移至阻值最大处③闭合开关,逐渐移动滑动变阻器,记录下5(或6)组电压和电流数据④在坐标纸绘制U-I图像实验数据处理:(1)坐标轴起点可以不从0开始,合理设置坐标轴起点和最小分度值,使得数据点占据坐标纸较大的区域。
例如图中数据电压最小值大于1.2V,若电压从零开始标度,数据点在坐标纸上方区域,下方坐标纸没有得到利用。
为使数据点占据较大区域,可将电压起点设置为1.2V,有利于减小读数误差。
1(2)将拟合的直线延长至与纵轴相交,交点数值为电动势E;在图像上选取较远的两点,计算得到图像斜率,为电动势内阻r。
【教案】实验:电池电动势和内阻的测量 教学设计-高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
实验:电池电动势和内阻的测量同学们好,上节课我们研究了电池电动势和内阻的测量方案,今天我们采用电压表和电流表测量E 和r 的方法,用图像法进行数据的处理,最终测得一节干电池的电动势和内阻。
实验目的: 1.进一步理解闭合电路欧姆定律,掌握用伏特表和电流表测定电源的电动势和内阻的方法。
2.进一步熟悉电压表、电流表、滑动变阻器的使用、量程选择。
3.掌握用图像法求电动势和内阻的方法;理解并掌握路端电压U 与干路电流I 的关系图像(即U -I 图像),与横、纵坐标轴交点坐标的物理意义以及图像斜率的物理意义。
实验原理:根据闭合电路欧姆定律,电源的路端电压Ir E U -=。
在如图所示的电路中,改变R 的阻值,从电压表和电流表中读出几组I 、U 值,用作图法来处理数据。
即在坐标纸上以I 为横坐标,U 为纵坐标,用测出的几组I 、U 值画出U -I 图象(如图所示)。
所得直线跟纵轴的交点即为E , 图线斜率的绝对值也为r 。
实验器材:待测电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。
注意事项:Er I =短操作方面注意事项:(1)仪器的选择:电流表量程选择0-0.6A,电压表量程选择0-3V。
(2)实验中不要将I调得过大,读电表要快,每次读完立即断电。
以免干电池E和r出现明显变化。
读数方面注意事项:0.10A 1.40V电流表选择量程为0-0.6A时,精度为0.02A,读数时,读到小数点后两位即可。
电压表选择量程为0-3V时,精度为0.1V,读数时,读到小数点后两位。
实验步骤:(视频)第1步按电路图连接电路,电流表选择0-0.6A量程,电压表选择0-3v量程,滑动变阻器的滑动片要放置在接入电路阻值最大的位置。
第2步闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表有明显示数,读数,断开开关,记录电流表、电压表的示数(I1、U1)。
第3步闭合开关,调节滑动变阻器,重复上述操作,测量并记录6组U、I值第4步断开开关,整理好器材实验数据及数据处理:U/V 1.40 1.35 1.31 1.28 1.25 1.22I/A0.100.190.260.320.380.44在画U-I图线时,要使较多的点落在这条直线或使各点均匀分布在直线的两侧。
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实验:电池电动势和内阻的测量
【教学目标】
一、知识与技能
1.知道测量电源,电动势和内阻的实验原理,进一步感受电源路端电压随电流的变化关系。
2.经历实验过程,掌握实验原理和方法,学会根据图像合理外推进行数据处理的方法。
3.尝试进行电源电动势和内阻测量误差的分析,了解测量中减小误差的方法。
二、过程与方法
1.体验设计测量电源的电动势和内阻实验的电路、选择实验的仪器、连接实验电路,这些过程可以让学生得到操作技能的训练。
2.实验数据的采集、实验数据的分析以及图像法对实验数据的处理,可以锻炼学生的思维方法。
三、情感、态度与价值观
1.使学生理解和掌握基本的实验手段和处理数据的基本过程和技能,严谨求实的态度和不断探索的精神。
2.培养仔细观察,真实记录实验数据等良好的实验习惯和实事求是的品质。
3.提高学生的思维能力、操作能力,激发学生的学习兴趣,培养学生团队合作、探究、交流、动手处理问题的能力。
【教学重点】
掌握实验原理和方法,学会处理实验数据。
只有掌握了原理和方法,才能加深对电动势和内阻的理解。
【教学难点】
用图像法处理实验数据、实验误差分析。
图像中的两个截距点的处理办法。
【教学过程】
一、复习提问、新课导入
教师:我们的日常生活中,很多用电器都离不开电池,而电池的电动势和内阻是电池的两个最重要参数,要求学生根据闭合电路,欧姆定律的知识来设计电路,从而测出电源的电动势和内阻,从而激发学生对所学知识的实际问题应用的渴望和兴趣。
二、新课教学
1.实验方法:用伏安法测量
如图所示,改变滑动变阻器的阻值,分别测量两组U 、I 的值,则由闭合电路欧姆定律可得:
2
.数据记录:
实验次数
1
2 3 4 5 6 电压U/V 电流I/A
3.数据处理: 方法一:解方程组法
方法二:图象法
U 轴截距等于电动势E R 是直线的斜率的绝对值
U 1=E −I 1r U 2=E −I 2r
E =I 1U 2−I 2U 1I 1−I 2
r =U 2−U 1I 1−I 2
4.注意事项:
(1)电压表、电流表要选择合适的量程,使测量时指针的偏角大一些,减小读数时的误差。
(2)为了使电池的路端电压变化较明显,电池的内阻宜大些。
也可以将一个定值电阻与电池串联在一起作为电源,不过要注意测量结果减去定值电阻才是电池内阻。
(3)干电池在大电流放电时,电动势会明显下降,内阻会明显增大,故在实验中,不要将电流调得过大,且读取电表数据要快,每次读完立即断开电键。
(4)在画??−??图线(直线)时,要使尽可能多的点落在这条直线上,而且在直线两侧的点数大致相等,个别偏离直线较远的点应舍去。
求r时选取直线上相距较远的两点求斜率可以减小误差。
(5)由于电池的内阻r一般很小,得到的图线斜率的绝对值就较小。
为了使测量结果准确,可以将纵轴的坐标不从零开始,这时直线与横轴的交点不再是短路电流,但斜率的绝对值仍然还是电源的内阻r。
所以求内阻的一般表达式应该是??=|Δ??/Δ??|。
(6)电阻??的伏安特性曲线中,??与??成正比,前提是??保持一定。
补充:
电源的U-I图线的纵坐标是路端电压,它反映的是:E、r不变,外电阻R改变,电流I增大,路端电压U将随之减小,U与I成线性关系,U=E-Ir。
也就是说它所反映的是电源的性质,所以也叫电源的外特性曲线。
5.误差分析:
(1)偶然误差:主要来源于电压表和电流表的读数以及作??−??图象时描点不是很准确。
(2)系统误差:选用电路图时,实验电路中的电流表也有内接法和外接法之分,两种方式测量都会带来误差。
内接法(安培表内接在并联电路之内的电路)
E 测<E 真,r 测<r 真
外接法(安培表外接在并联电路之外的电路)
E 测=E 真,r 测>r 真
该电路适用于电源内阻很大的情况。
要想测出电池的内阻,如果采用外接法,将电流表的内阻r 与电源的内阻r A 合并为r +r A ,则可以不计电流表的分压作用。
最后测到的结果是相当于电池内阻与电流表内阻的总和r +r A ,而两者相差又不太多,这样一来误差就会比较大。
所以应采用内接法。
为了减小系统误差,所选用的电压表的内阻应该大一些。
三、变式应用
变式一:用一只电流表和电阻箱测量
如图所示,改变电阻箱R 的阻值,测出不同阻值时对应的电流表的示数,则由闭合电路欧姆定律可得:
E=I 1R 1+I 1r ,E=I 2R 2+I 2r
122112()I I R R E I I -=
-2211
12
I R I R r I I -=
- 变式二:用一只电压表和电阻箱测量
如图所示,改变电阻箱R 的阻值,测出不同阻值时对应的电压表的示数,
则由闭合
电路欧姆定律可得:
1
1
1
U
E U r
R
=+
2
2
2
U
E U r
R
=+
变式三:定值电阻和一个理想电压表(量程大于电源电动势)
变式四:用两只电压表测量
如图所示,闭合S1、S2,记下V1读数U1,闭合S1、断开S2,记下V1读数U1′,V2读数U2,则由闭合电路欧姆定律可得:
由上两式可得:E=U1U2
U1−U1′
E=U1
r=
U1−U2
U2
R
E=U1+
U1
R V1
r
E=U1′+U2+
U1′
R V2
r。