人教版高中物理选修3-1第二章 2.10 《测定电池的电动势和内阻》导学案
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。
人教版高二物理选修3-1：第二章第10节《测定电源电动势和内阻》导学案设计
第10节 实验：测定电池的电动势和内阻1．伏安法：由E ＝U ＋Ir 知，只要测出U 、I 的两组数据，就可以列出两个关于E 、r 的方程，从而解出E 、r ，因此用电压表、电流表加上一个可变电阻就能测E、r ，电路图如图所示．2．安阻法：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 ，用到的器材有电源、开关、变阻箱、电流表，电路图如图所示．3．伏阻法：由E ＝U ＋UR r 知，如果能得到U 、R 的两组数据，列出关于E 、r 的两个方程，就能解出E 、r ，用到的器材是电源、开关、变阻箱、电压表，电路图如图所示．知识点一 伏安法测电动势和内阻例1．用如图所示的电路测量一节干电池的电动势和内阻.除开关和导线外，可供使用的实验器材还有： 电流表(量程0～0.6 A,0～3 A) 电压表(量程0～3 V,0～15 V)滑动变阻器R 1(阻值范围0～20 Ω，额定电流2 A) 滑动变阻器R 2(阻值范围0～100 Ω，额定电流1 A)班级： 姓名：(1)为提高测量精度，电流表应选用的量程是A，电压表应选用的量程是V；为多测量几组数据，滑动变阻器应选用(填写滑动变阻器符号)；(2)实验开始前，滑动变阻器的滑动触头P应移到端(选填“a”或“b”)；(3)改变滑动变阻器R的阻值，测出6组U和I的值如下表所示.其中5组数据的对应点已经标在图的坐标纸上，请在坐标纸上标出第二组数据的对应点，并画出U－I图线.序号12345 6电压U/V 1.35 1.30 1.25 1.20 1.15 1.10电流I/A0.1200.1400.2400.3000.3600.420(4)由图象求得电池的电动势E＝V，内阻r＝Ω(保留到小数点后两位)(5) 根据原理图用实线代替导线将实物仪器连成实验电路．(6)请回答：将数据进行图像处理时，纵坐标U轴为什么从1.0V开始，而不是从0开始？练习1．在测量电源电动势和内阻的实验中，电源的电动势约为6 V，内阻约为0.5 Ω，电流表的内阻约为0.5 Ω，电压表的内阻约为6 kΩ.为了减小实验误差，应当采用的电路是选项中的()知识点二 安阻法测电动势和内电阻例2．有一特殊电池，它的电动势约为 9 V ，内阻约为40 Ω，已知该电池允许输出的最大电流为50 mA.为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示电路进行实验，图中电流表的内阻R A ＝5 Ω，R 为电阻箱，阻值范围0～999.9 Ω，R 0为定值电阻，对电源起保护作用.(1)本实验中的R 0应选 (填字母). A.10 Ω B.50 Ω C.150 Ω D.500 Ω(2)该同学接入符合要求的R 0后，闭合开关S ，调整电阻箱的阻值，读取电流表的示数，记录多组数据，作出了如图乙所示的图线，则根据图线可求得该电池的电动势E ＝ V ，内阻r ＝ Ω.练习2．某研究性学习小组利用如图所示电路测量电池组的电动势E 和内阻r .根据实验数据绘出如图所示的R －1I 图线，其中R 为电阻箱读数，I 为电流表读数，由此可以得到E ＝______ V ，r ＝____ Ω.知识点三伏阻法测电源电动势和内阻例3．在测电源电动势和内阻的实验中，用电源、电阻箱、电压表连成如图所示的电路.一位同学记录的6组数据见下表：R/Ω 2.0 3.0 6.0101520U/V 1.30 1.36 1.41 1.48 1.49 1.50根据这些数据选取了适当的坐标轴，请在如图所示的方格纸上画出U－I图线，根据图线读出电源的电动势E＝V，求得电源的内阻r＝Ω.练习3．用一只高阻值的电压表和电阻箱，可以测得电源的电动势和内阻，按图所示连接电路，实验时先闭合S1，从电压表中读得U1＝2 V，再闭合S2，改变电阻箱的电阻，当R＝24 Ω时，U2＝1 V，由上述数据可知，该电池的电动势E＝________，内阻r＝________.1．用如图所示的电路测定电池的电动势和内阻，根据测得的数据作出了如图所示的U—I图象，由图象可知()A．电池电动势为1.40 VB．电池内阻值为3.50 ΩC．外电路短路时的电流为0.40 AD．电压表的示数为1.20 V时，电流表的示数I′约为0.20 A2．有三组同学分别测量三节干电池的电动势和内电阻，利用图线处理测得的数据，画出U—I图线如图所示，则三组同学测得的干电池电动势E a、E b、E c大小关系是________，内电阻r a、r b、r c大小的关系是________．(用“>”、“＝”或“<”表示)3．如图所示，在测电源电动势和内阻的实验中，闭合开关S，改变滑动变阻器的阻值，读出电压表示数U 和电流表示数I，下列说法正确的是()A.电压表读数U 增大时电流表读数I 也必定增大B.电压表与电流表读数变化量的比值ΔUΔI 是滑动变阻器的电阻C.电压表与电流表读数的比值UI是电源内阻D.电压表与电流表读数变化量比值的绝对值|ΔUΔI|是电源内阻4．如图a 是“测定电池的电动势和内阻”的实验电路，如果采用一节新干电池进行实验，实验时会发现，当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时，电压表读数变化很小，为了较精确地测量一节新干电池的内阻，加接一定值电阻，实验电路原理图如图b.可用以下给定的器材和一些导线来完成实验，器材：量程3 V 的理想电压表V ，量程0.6 A 的电流表A(具有一定内阻)，定值电阻R 0(R 0＝1.5 Ω)，滑动变阻器R 1(0～40 滑动变阻器R 2(0～200 Ω)，开关S.(1)为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用 (填“R 1”或“R 2”). (2)用笔画线代替导线在图c 中完成实物连接图.(3)实验中改变滑动变阻器的阻值，测出几组电流表和电压表的读数，在给出的U －I 坐标系中画出U －I 图线如图d 所示，则新干电池的内阻r ＝ Ω.(保留两位有效数字)5．某兴趣小组利用如图甲所示电路测定一电池组的电动势E 和内阻r .已知电池组的电动势约为6 V ，内阻约为10 Ω，保护电阻R 0＝10 Ω.可供选用的实验器材有：A.电流表A1(量程0～300 mA，内阻约为2 Ω)B.电流表A2(量程0～3 A，内阻约为2 Ω)C.电压表V1(量程0～6 V，内阻很大)；D.电压表V2(量程0～15 V，内阻很大)；E.滑动变阻器R(阻值0～50 Ω)；开关S一个，导线若干条.实验过程如下：(1)在连接电路前，先选择合适的器材，电流表应选用，电压表应选用.(填所选器材前的字母序号)(2)按图甲连接好电路后，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小其连入电路的阻值，测出多阻U和I的值，以U为纵轴，I为横轴，得到如图乙所示的U－I图线.(3)根据图乙可得，电池组的电动势E＝V，内阻r＝Ω.(结果均保留一位小数)备用题目：5．给你一个伏特表、一个电阻箱、开关及导线等，如何根据闭合电路欧姆定律测出一节干电池的电动势和内电阻．(1)画出电路图．(2)实验过程中，将电阻箱拨到45 Ω时，伏特表读数为0.90V；若将电阻箱拨到图甲所示的______ Ω时，伏持表的读数如图乙所示是________ V.(3)根据以上实验数据中，可以算出该节干电池的电动势E＝________ V，内电阻r＝________ Ω.6.用如图所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻．电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用．除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：(a)电流表(量程0.6 A、3 A)；(b)电压表(量程3 V、15 V)；(c)定值电阻(阻值2.5 Ω、额定功率5 W)；(d)定值电阻(阻值10 Ω、额定功率10 W)；(e)滑动变阻器(阻值范围0～10 Ω、额定电流2 A)；(f)滑动变阻器(阻值范围0～100 Ω、额定电流1 A)．那么：(1)要正确完成实验，电压表的量程应选择______ V，电流表的量程应选择________ A；R0应选择________ Ω的定值电阻，R应选择阻值范围是________ Ω的滑动变阻器．(2)引起该实验系统误差的主要原因是________．。
人教版高二物理选修3-1导学案设计：2.10测定电源的电动势和内电阻(无答案)
【课题名称】 2.10实验测定电源的电动势和内电阻课型新授课课时 1 【学习目标】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。
【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【导学过程】（学习方式、学习内容、学习程序、问题）【预习导学笔记】【课前预习】一．知识回顾：回忆闭合电路的相关知识二．知识导学实验原理1.闭合电路欧姆定律的内容了解实验原理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。
4.根据闭合电路欧姆定律，可以写出电源电动势E、内电阻r与路端电压U 、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。
【合作探究交流展示】【自主学习】1．实验原理：（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：_____________E 测 E 真，r 测 r 真（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。
原理公式：_____________E 测 E 真，r 测 r 真（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：_____________E 测 E 真，r 测 r 真这几种方法均可测量,下面我们以图1所示的方法介绍实验步骤和实验数据的处理方法。
人教版物理选修3-1《实验：测定电池的电动势和内阻》导学案
实验：测定电池的电动势和内阻导学【学习目标】1．知道测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变化的关系．2．学会根据图象合理外推进行数据处理的方法．3．尝试分析电源电动势和内阻的测量误差，了解测量中减小误差的方法．【课前导学】一、预习一、实验原理（伏安法）：根据闭合电路欧姆定律的不同表达形式，可以采用不同的方法测E和r。
1.由E=U +Ir,由于电源电动势E和内阻r不随外电路负载变化而改变,只要改变负载电阻,测出____、_____的两组数据,就可以列出两个关于E、r的两个方程,从而解出E、r.因此,用电压表、电流表加上一个可变电阻就可能测出E、r。
电路如右图所示.2.由E=IR +Ir,只要能得到___、___的两组数据,列出两个关于E、r的两个方程,从而求解出E、r，用到的器材有：电池、________、________、开关和导线。
在下面左边的方框中画出电路图。
3.由E=U + r ,如果能得到___、___的两组数据,列出两个关于E、r的两个方程,从而求解出E、r，用到的器材有：电池、________、________、开关和导线。
在下面右边的方框中画出电路图。
【数据处理】以第1种方法为例，为了减小误差：（1）用平均值法求E 和r: 可以多测几组U 、I 数据，列出若干方程，求出若干组E 、r ，最后以E 的平均值和r 的平均值作为实验结果。
（2） 利用U —I 图像求电源电动势E 和内阻r:可以将U 、I 值在U —I 图像中描出来，U —I 图像应该是一条直线. 在坐标纸上建立U —I 坐标系，依据测量数据在坐标系中画出相应的点，作一条直线使之通过尽可能多的点，并使不在直线上的点尽可能均匀的分布在两旁.延长这条直线，读出它与U 轴相交点的值，此值即为电源电动势E ；这条直线与I 轴的交点表示U=0 (外电路短路)时的电流I 短，而且I 短= ______，则可计算出内阻r = _______ .【误差分析】 用伏安法测电源电动势和内阻的方法很简单，但系统误差较大这主要是由于电压表和电流表内阻对测量结果的影响而造成的. 用这种方法测电动势可供选择的电路有两种，如下图甲、乙所示.想一想：上述两种方法中产生误差的原因分别是什么？实际测量时采用哪个电路图比较好？为什么？【典型例题】在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中,所用电流表和电压表的内阻分别为0.1Ω和1k Ω.下面分别为实验原理图及所需的器件图.（1）试在下图中画出连线,将器件按原理图连接成实验电路.乙甲（2）一位同学记录的6组数据见表.试根据这些数据在下图中画出U -I 图线.根据图象读出电池的电动势E = V ，根据图象求出电池内阻r = Ω.同步作业1. 为了测出电源的电动势和内阻，除待测电源和开关、导体以外，配合下列哪组仪器，可以达到实验目的（ ）A ．一个电流表和一个电阻箱B ．一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器C ．一个电压表和一个电阻箱D ．一个电流表和一个滑动变阻器2. 在《测定电源电动势和内阻》的实验中，进行数据处理时的作图，正确做法是（ ）A ．横坐标I 的起点一定要是零B ．纵坐标U 的起点一定要是零C ．使表示实验数据的点尽可能地集中在一边D ．使表示实验数据的点尽可能地布满整个图纸3．如图所示为两个电池的路端电压U 随电流I 变化的图线，已知图线a ∥b ，则两个电池的电动势E a 、E b 和内电阻r a 、r b 的关系是（ ）A ．E a =E b 、r a =r bB ．E a ＞E b 、r a =r bC ．E a ＞E b 、r a ＞r bD ．E a =E b 、r a ＞r b4．用电流表和电压表测定电源电动势和内电阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，下列说法中正确的是 ( )A ．用图甲所示电路测量时， E 测<E 真B ．用图甲所示电路测量时， r 测<r 真C ．用图乙所示电路测量时， E 测<E 真D ．用图乙所示电路测量时， r 测<r 真 I（A ） 0.120.20 0.31 0.32 0.50 0.57 U（V ） 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.055．某课题研究小组，选用下列器材测定某型号手机所用锂电池的电动势E 和内阻r.(电动势约为4 V ，内阻在几欧到几十欧之间)A ．电压表V(量程6 V ，内阻约为6.0 k Ω)B ．电流表A(量程2 mA ，内阻约为50 Ω)C ．电阻箱R(0～999.9 Ω)D ．开关S 一只、导线若干(1) 某同学从上述器材中选取了电流表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻，你认为可行吗？请说明理由：______________________________________________.(2) 今用上述器材中的电压表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻，请画出实验电路图．(3 )根据(2)中实验电路测得的5组U 、R 数据，已在上图中1U －1R坐标系中描出了各点，请作出图线．根据图线求得E ＝________ V ， r ＝________ Ω.6．某同学采用如图甲所示的电路测电源电动势和内电阻，已知干电池的电动势约为1.5V ，内阻约1Ω，电压表（0-3V 3k Ω），电流表（0-0.6A 1.0Ω），滑动变阻器有R 1(10Ω 2A)和R 2 (100Ω 0.1A)各一只。
最新人教版高中物理选修3-1第二章《测定电池的电动势和内阻》教学设计
教学设计10实验：测定电池的电动势和内阻本节分析本节是闭合电路的欧姆定律的深化和实际应用，本节主要介绍了用伏安法测量电池的电动势与内阻，以及处理实验数据的方法——图象法，同时也是对前几节所学电路知识和实验技能的综合运用与提升．学生通过本节的学习，既能巩固电学问题的分析思路，加深对闭合电路的欧姆定律的理解，了解电池的主要特性，又能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．学情分析学生已经掌握了闭合电路的欧姆定律，并且已经有从电路的内、外电阻来分析电路的意识，掌握了电流表、电压表的使用方法．但是由于对电学实验接触比较少，对于电路的分析能力仍需进一步加强，这也是本实验探究的一个重要任务．另外，对于数据的处理，学生较熟悉的是计算法，利用图象处理数据的能力的培养与提高是本次实验探究的另一个重要任务．教学目标●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．●过程与方法(1)体验测定电源的电动势和内阻的探究过程，并通过设计电路和选择仪器，开阔思路，激发兴趣．(2)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．●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．教学重难点本节的重点是利用图线处理数据，而难点是如何利用图线得到结论以及实验误差的分析．教学方法实验法、讲解法．教学准备多媒体课件．教学设计（一）（设计者：臧国东）教学过程设计用电流表、电阻箱测量．如图所示：＋Ir＋URr这几种方法均可测量，本节选择用伏安法测量， 2.闭合开关前，把滑动变阻器的滑片移到一端使其阻值最大.3.闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表的读数有明显示数，记录一组电流表和电压表的示数，用同样的方法测量实验中至少得到6组数据，画在图上拟合出一条直线使多数点落在直线上，并且分布在直线两侧的数据点的个数要大致相等，这样，可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度.讨论：将图线延长，与横、纵轴的交点各代表什么情况？归纳：将图线延长，分别交轴与A、B两点．开路情况，它的纵轴截距就是电池的电动势它的横轴截距就是短路电流；为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，可选用已使用过一段时间的干电池.干电池在大电流放电时，电动势E会明显下降，内阻板书设计10 实验：测定电池的电动势和内阻【实验器材】待测电池，电压表，电流表，滑动变阻器，开关，导线 【实验方案】原理公式：E ＝U ＋Ir 原理公式：E ＝IR ＋Ir 原理公式：E ＝U ＋URr教学反思本节是操作性很强的实验课，从实验的应用价值、原理分析，从电路设计到实际动手实验获取实验数据，从对实验数据进行处理到得出结论、进行误差分析，都体现了物理实验中理性思维的魅力及实验操作技能的重要性，在整个过程中，体现了交流合作的重要性．本节包括实验原理分析、电路设计及实际动手实验获取实验数据、组织学生对实验数据进行处理和得出结论、进行误差分析．通过复习闭合电路的欧姆定律，为实验设计做好知识铺垫．实验方案由学生自己完成并展评，体现了学生自主学习的思想，充分挖掘学生的潜能．在方案设计中学生有不同的方案，组织学生对不同的方案进行交流与讨论，对方案设计进行优化．在电路连接及数据采集中大部分同学能按电路图正确选择并连接实验器材，完成采集六组以上数据的实验任务，为处理数据及误差分析提供了依据．其中数据处理会花费学生一定的时间，今后可考虑引入电流传感器、电压传感器等数据采集设备搜集实验数据，用计算机分析处理实验数据，可以大大提高课堂效率．教学设计（二）（设计者：徐会强）教学过程设计根据提供的器材，用伏安法测干电池的电动势和内阻计算机、数据采集器；(内阻r≈0.1 Ω，量程：－1(内阻r≈300 kΩ，量程：－(0～20 Ω)，电阻箱(0～9 999 Ω)用伏阻法测水果电池的电动势和内阻将滑动变阻器换成电阻箱，开始实验，板书设计10实验：测定电池的电动势和内阻一：伏安法二：伏阻法三：安阻法原理公式：E ＝U ＋Ir 原理公式：E ＝IR ＋Ir 原理公式：E ＝U ＋U Rr 教学反思随着信息技术的发展，信息技术与物理课堂的结合越来越密切，信息技术由传统的辅助教学手段逐渐成为教学工具，引起高中物理课堂的变革．基于未来课堂的理论与理念，学生分组实验采用电压传感器、电流传感器对实验数据进行数字采集，同时通过网络远程控制技术，教师和学生之间可以顺利实现教学问题的交流，学生可以不用见到老师，就得到老师手把手的辅导和讲授，学生还可以直接在电脑中进行习题的演算和求解，在此过程中教师能够轻松看到学生的解题思路和步骤，并加以实时的指导．通过控制学生电脑终端，随时查看学生实验数据、指导学生实验．在学生分组实验中，使用网络摄像机，实时同步传输学生分组实验情况，很好地实现了实验过程的可视化．学生利用计算机自带功能，分析处理数据，实现了数据处理的智能化．本教学设计实现了信息技术由辅助教学向教学工具的转变，为下一步的未来学校、未来课堂的建设进行了大胆的尝试，收到了很好的效果． 备课资料 ●测量电池电动势和内阻的系统误差分析方法若实验用图1中的甲和乙两种电路进行，两种电路产生的系统误差不同，在每种分析方法中将作分别讨论．图1设电压表和电流表的内阻分别为R V 和R A ，电池电动势和内阻的真实值分别为E 真和r 真，测量值分别为E 测和r 测．方法一、公式推导设在每种电路中滑动变阻器阻值为R 1和R 2时，电压表和电流表的两组测量值分别为U 1、I 1和U 2、I 2.1．如图1甲，根据闭合电路的欧姆定律有：E 测＝U 1＋I 1r 测(1)E 测＝U 2＋I 2r 测(2)由(1)(2)解得：r 测＝U 1－U 2I 2－I 1(3) 当滑动变阻器阻值为R 1和R 2时，外电路总电阻的实际值为：R 1′＝（R 1＋R A ）R V R 1＋R A ＋R V，R 2′＝（R 2＋R A ＋R V ）R 2＋R A ＋R V .干路电流为：I 1′＝E 真R 1′＋r 真，I 2′＝E 真R 2′＋r 真.电流表的读数(由分流原理得)为：I 1＝R V R 1＋R A ＋R V I 1′，I 2＝R V R 1＋R A ＋R V I 2′，电压表的读数为：U 1＝I 1(R 1＋R A )，U 2＝I 2(R 2＋R A )．将U 1、I 1、U 2、I 2的表达式代入(3)式得：r 测＝r 真R V r 真＋R V(4) 将(4)式代入(1)式得：E 测＝R V r 真＋R VE 真(5) 由(4)(5)两式可知，用图甲1电路测量时，电池内阻的测量值要比真实值小，或者说测出的内阻实际上是电池内阻的真实值和电压表内阻的并联值；电动势的测量值也比真实值小，或者说测出的电动势实际上是用电压表直接接在电池两极时的路端电压(电压表的读数)．2．如图1乙，根据闭合电路的欧姆定律有：E 测＝U 1＋I 1r 测(6)E 测＝U 2＋I 2r 测(7)由(6)(7)解得：r 测＝U 1－U 2I 2－I 1(8) 当滑动变阻器阻值为R 1和R 2时，外电路总电阻的实际值为：R 1′＝R A ＋R 1R V R 1＋R V ，R 2′＝R A ＋R 2R V R 2＋R V .干路电流(电流表的读数)为：I 1＝E 真R A ＋R 1R V R 1＋R V ＋r 真，I 2＝E 真R A ＋R 2R V R 2＋R V ＋r 真.电压表的读数为：U 1＝I 1R 1′，U 2＝I 2R 2′.将U 1、I 1、U 2、I 2的表达式代入(8)式得：r 测＝r 真＋R A .(9)将(9)式代入(6)式得：E 测＝E 真(10)(9)(10)两式告诉我们，用图1乙电路测量时，电池内阻的测量值要比真实值大，或者说测出的内阻实际上是电池内阻的真实值和电流表内阻的串联值；电动势的测量值等于其真实值，即没有系统误差．方法二、图象比较由闭合电路欧姆定律得出路端电压和通过电池内部的电流的关系为U＝E－Ir，U-I图象如图2所示，图中直线和U轴的交点表示电池的电动势，内阻为斜率的负值，即图中的tan θ值．图21．如图1甲，电压表的读数就是路端电压，而电流表的读数由于电压表的分流却小于通过电池内部的电流，即U的测量值准确，I的测量值偏小．按这样的测量值作出的U-I图象肯定存在系统误差．现将由测量值作出的U-I图线(实线)和准确的UI图-线(虚线)在同一图中进行比较．如图3所示，由于对应于每一路端电压值，I的测量值总是偏小，而且随着变阻器阻值的减小(电流的增大)时，这种误差也减小，当外电路阻值为零时，这种误差也为零，所以实际画出的U-I图线和准确的U-I图线在I轴上相交．即E测＜E真，r测＜r真．图3图42．如图1乙，电流表的读数就是通过电池内部的电流，而电压表的读数由于电流表的分压却小于电池的路端电压，即I的测量值准确，U的测量值偏小．按这样的测量值作出的U-I图象也肯定存在系统误差．现将由测量值作出的U-I图线(实线)和准确的U-I图线(虚线)在同一图中进行比较．如图4所示，对于每一电流I的值，U的测量值总是偏小，而且随着变阻器阻值的增大(电流的减小)时，这种误差也减小．当变阻器阻值无限大时，这种误差趋于零．所以实际画出的U-I图线和准确的U-I图线在U轴上相交．即E测＝E真，r测＞r真．方法三、等效变换图5 图6 1．如图1甲，实际的电压表V 可以等效为理想的电压表V 0和电阻R V 的并联(图5)，而电阻R V 和实际电池(E 真、r 真)又可以等效为一个新电池(E 1、r 1)(图6)．这样由于V 0是理想的，电流表的读数就没有误差了．而E 1为等效电池的电动势，即为图5中a 、b 两点的开路电压，E 1＝U ab ＝E 真R V ＋R 真R V ＝R V R V ＋R 真E 真．r 1为等效电池的内阻，即为等效电池a 、b 间短路时电动势E 1和短路电流I 1的比值，r 1＝E 1I 1＝R V R V ＋r 真E 真E 真r 真＝R V r 真R V ＋r 真.因此，电池电动势和内阻的测量值为：E 测＝E 1＝R V R V ＋R 真E 真，r 测＝r 1＝R V r 真R V ＋r 真.和方法1的结果完全相同．图7 图8 2．如图1乙，实际的电流表A 可以等效为理想的电流表A 0和电阻R A 的串联(图7)，而R A 和实际电池又可以等效为一个新电池(E 2、r 2)(图8)．这样，由于A 0是理想的，电压表的读数就没有误差了．而E 2为等效电池的电动势，即为图8中c 、d 两点的开路电压，E 2＝U cd ＝E 真，r 2为等效电池的内阻，即为等效电池c 、d 间短路时电动势E 2和短路电流I 2的比值，r 2＝E 2I 2＝E 真E 真R A ＋r 真＝r 真＋R A ，因此，电池的电动势和内阻的测量值为E 测＝E ＝E 真，r 测＝r 2＝r 真＋R A ，和方法一中的结果也完全相同．总结以上三种分析方法都可以分析出甲和乙两种电路中电动势和内阻的测量值和真实值之间的关系．按甲图实验结果表明：当R V≫r真时，测量误差就很小，而一般情况下都能满足R V≫r真．所以，在一般情况下采用甲图测量比较合适．按乙图实验结果表明：当R A≪r真时，测量误差也很小，但若R A和r真可以比较的话(如蓄电池)，这种误差就不容忽视了．。
导学案最新高中物理人教版选修3-1：2.10实验：测定电池的电动势和内阻
2.10 《测定电池的电动势和内阻》导学案【学习目标】测电源的电动势和内阻。
【重点难点】用电压表和电流表测电源的电动势和内阻；作图处理实验数据.【学法指导】认真观察实验，掌握用电压表和电流表测电源电动势和内阻的原理和方法，体会作图处理实验数据的方法和优点【知识链接】闭合电路欧姆定律的内容是什么？路端电压U和干路电流I的关系式以及图象是什么？【学习过程】1．实验原理(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U、I 值，就能算出电动势和内阻.原理公式:E=U+Ir。
（2)用电流表、电阻箱测量。
如图2所示：测出两组I、R值,就能算出电动势和内阻。
原理公式：E= I（R＋r）。
图2 图3 图 1（3)用电压表、电阻箱测量。
如图3所示：测出两组U 、R 值，就能算出电动势和内阻。
原理公式：r R U U E +=。
下面以图1所示的方法介绍实验步骤和实验数据的处理方法。
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。
3．主要实验步骤（1)按照图1把器材连接好。
（2）把滑动变阻器滑片移到电阻 最大 （填“最大”或“最小”）的一端。
（3)闭合电键，调节滑动变阻器，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 图线，求出E 、r . U（V ）I（A ）4．注意事项：关于图象法处理数据将多组U 、I 数据描在坐标纸上，利用图线求解电动势和内阻。
①纵轴是路端电压，横轴是干路电流，U =E —Ir ，图线是倾斜向下的直线。
②电阻的伏安特性曲线中，U 与I 成正比，前提是R 保持一定，而这里的U —I 图线中，E 、r 不变，外电阻R 改变，正是R 的变化，才有I 和U 的变化.③实验中至少得到5组以上数据，画在坐标纸上拟合出一条直线。
要使多数点落在直线上，且分布在直线两侧的点个数大致相等。
2020届人教版高中物理选修3-1学案：第二章 第10节 实验：测定电池的电动势和内阻含答案
第10节实验：测定电池的电动势和内阻一、实验目的1．知道伏安法测量电源电动势和内阻的实验原理，进一步理解电源路端电压随电流变化的关系。
2．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电阻测量误差的分析，了解测量中减小误差的办法。
二、实验原理实验电路如图所示，根据闭合电路的欧姆定律，改变R的阻值，测出两组U、I的值，根据闭合电路欧姆定律可列出两个方程：E＝U1＋I1r和E＝U2＋I2r，联立可解出E、r的值。
三、实验器材待测电池一节，电流表(0～0.6 A)、电压表(0～3 V)各一块，滑动变阻器一只，开关一只，导线若干。
四、实验步骤1．确定电流表、电压表的量程，按实验电路图连接好实物电路，并将滑动变阻器的滑片移到使接入电路的阻值为最大值的一端。
2．闭合开关S，接通电路，将滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动，从电流表有明显读数开始，记录一组电流表、电压表读数。
3．同样的方法，依次记录多组U、I值。
4．断开开关S，拆除电路。
5．以U为纵轴，I为横轴，将记录的电压、电流标在坐标图上，过这些点作一条直线，根据纵轴截距求出电动势，根据斜率大小求出内电阻。
五、数据处理为减小测量误差，本实验常选用以下两种数据处理方法：1．公式法利用依次记录的多组数据(一般6组)，分别记录如表所示：实验序号 1 2 3 4 5 6I /AI 1 I 2 I 3 I 4 I 5 I 6 U 外/VU 1 U 2 U 3 U 4 U 5 U 6分别将1、4组，2、5组，3、6组联立方程组解出E 1、r 1，E 2、r 2，E 3、r 3，求出它们的平均值E ＝E 1＋E 2＋E 33，r ＝r 1＋r 2＋r 33作为测量结果。
2．图像法把测出的多组U 、I 值，在U -I 图中描点画图像，使U -I 图像的直线经过大多数坐标点或使各坐标点大致分布在直线的两侧，如图所示，由U ＝E －Ir 可知：(1)纵轴截距等于电源的电动势E ，横轴截距等于外电路短路时的电流I m ＝E r。
人教版物理选修3-1导学案2.10实验测定电池的电动势和内阻
第二章恒定电流第十节实验：测定电池的电动势和内阻【学习目标】1．学习测量电源电动势和内阻的方法,掌握科学测量的主要步骤。
2.学会科学处理实验数据的方法：有公式法和图像法。
通过设计电路和选择仪器，养成规范操作实验并能科学、合理地处理数据的习惯。
【重点、难点】1、图像法计算E、r。
2、系统误差分析。
预习案【自主学习】一、实验原理和方法1．画出用电压表、电流表加上滑动变阻器来测定电源的电动势和内阻的电路图．2．画出用电流表、电阻箱测定电源的电动势和内阻的电路图．3．画出用电压表、电阻箱测定电源电动势和内阻的电路图．二、数据处理1．计算法：取两组实验中获得的数据，列方程：{E＝U1＋I1r，E＝U2＋I2r，解得：E＝________________，r＝__________________.为了减小误差，多取几组数据，分别列若干组联立方程，求若干组E和r，最后以电动势的________和内电阻的________作为实验结果．2．图象法：若采用第一种实验电路，在坐标纸上以____________为横坐标、__________为纵坐标建立直角坐标系，根据实验测得的几组数据在坐标系中描点作图。
【学始于疑】探究案【合作探究一】问题1： 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内阻不同．从前面的学习可知伏安法可以测电阻，用欧姆表也可以直接测电阻．而电源的内阻在里面，那又应该怎样测量呢？问题2：预习案中三种测量方案，其原理均遵从什么定律？问题2：第二、三种方案中的可变电阻与第一种方案中的相同吗？归纳总结根据具体的实验条件，有下列三种测量电路，如图(1)、(2)、(3)所示分别对应的物理关系式：(1)E ＝U ＋Ir ；(2)E ＝IR ＋Ir(3))E ＝U ＋URr ．【合作探究二】问题1：我们都有这样的体会：手电筒内的电池用久了，灯泡的亮度会下降；收音机、录音机内的电池用久了，声音会变小，这是什么原因呢？问题2：用两组I 和U 的数据，解方程组就可以算出电池的电动势E 和内阻r.这样做虽然简单，但有什么缺点？问题3：描点作图时，为便于研究问题，画出的图象是直线好，还是曲线好？ 归纳总结1．数据处理的方法可用以下两个方法，计算法和图象法．2．用图象法处理实验数据时，建立合适的坐标系，使画出的图象尽量是直线，如U －I 图象．3.干电池内阻较小时路端电压U 的变化也较小，即不会比电动势小很多，这时，在画 U －I 图象时，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值开始(横坐标I 必须从零开始)．此时图线和横轴的交点不再是短路电流，但纵轴的截距仍然是电池的电动势，直线斜率的绝对值|ΔUΔI|照样还是电池的内阻. 【合作探究三】解题方法举例例1 在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中,所用电流表和电压表的内阻分别为0.1Ω和1kΩ.下面分别为实验原理图及所需的器件图.（1）试在下图中画出连线,将器件按原理图连接成实验电路.（2）一位同学记录的6组数据见表.试根据这些数据在下图中画出U-I 图线.根据图象读出电池的电动势E= V ，根据图象求出电池内阻r= Ω.I(A) U(V)解析：（1）按照实物原理图将实物连接如图。
人教版高中物理选修3-1 2.10测电源电动势和内阻 教案
人教版高中物理选修3-1 2.10测电源电动势和内阻教案《测定电池的电动势与内阻》教学设计学科物理教学进度高一下学期学期选修3-1 第二章第十节一、教学策略选择与设计二、教学重难点教师安排学生板演公式预习提问：请你写出闭合电路欧姆定律的表达式（三种）答：只含有外电压U与干路电流I : ________________________(伏安式)只含有干路电流I与外电阻R :______________________（安阻式）只含有外电压U与外电阻R ：_____________________（伏阻式）加强理解闭合电路欧姆定律安排学生分组汇报预习成果，并作适当点评总结根据上面问题的答案，请你设计三种实验方案测定电池的电动势与内阻，并将实验原理、实验电路、所需器材、数据分析填写入下表思考如何用图象法处理实验所得数据，并求出电池的电动势E与内阻r，填写下表（图像的横纵轴坐标代表的的物理量应该是什么？二者是否具实验方法伏安法安阻法伏阻法实验原理实验器材电路设计需测物理量计算结果=E=E=E=r=r=r让学生在展示预习成果的过程中体会物理理论的有线性关系？如不是线性关系，应当如何处理？所得到的图像的斜率、截距有怎样的物理含义？）实验方法伏安法安阻法伏阻法线性关系图像物理意义截距：d=斜率：k=截距：=d斜率：=k截距：=d斜率：=k严谨之美，体会科学态度与责任教师辅导学生连接电路、采集数据、建立坐标、数学生分组合作完成实验、采集数据、数据处理、汇报实验结果让学生分工配合、合据分析作学习1、教师总结知识与方法2、思考问题：造成本次试验的误差的原因是什么？课堂知识体系升华七、板书设计测定电池的电动势与内阻一、实验原理二、实验电路三、数据处理1、计算法2、图像法四、误差分析。
高中物理人教版选修3-1第二单元第10课测定电池的电动势和内阻教学设计
高中物理人教版选修3-1第二单元第10课测定电池的电动
势和内阻教学设计
【名师授课教案】
1教学目标
1.熟练掌握电学基本仪器的使用;
2.知道测量电池电动势和内阻的实验原理;
3.通过电池在生活、生产、科技不同领域的应用介绍,渗透物理与STS的联系;
4.通过实验培养学生物理核心素养:学生仔细观察、真实记录实验数据等良好的实验习惯和实事求是的品质。
2学情分析
本实验前,学生已经有伏安法探究导体的电阻及其影响因素的定量关系和练习使用多用电表的实验基础;学生在高一化学《原电池》这一节中已经学习过水果电池的原理,本实验采用香蕉电池作为测定对象,增加了学习的趣味性,学生对电池形成的原理及哪个细棒是正极都很清楚。
学生在测绘小灯泡的伏安特性曲线中已经初步掌握图象法处理实验数据,这节课我们只是再一次熟悉用图象法处理数据。
经历前面几个电学实验,学生已经具备一定的电学实验的操作技能。
3重点难点
1.掌握实验原理方法,灵活运用闭合电路欧姆定律;
2.学会实验数据的处理方法。
4教学过程
4.1.1教学活动
活动1【导入】一、关注STS 引入新课
一、关注STS 引入新课
通过电池在生产、生活、科技不同领域的应用介绍,加强物理与STS联系的渗透教育;用水果电池驱动生日贺卡,送出祝福,体现人文关怀,调动学生学习积极性;激发学生对测定水果电池的电动势和内阻的学习兴趣。
师:水果电池真的能点亮让发光二极管吗?老师做了一个香蕉电池。
(桌下拿上来8个串联好的香蕉电池),现在我们用香蕉电池给生日贺卡供电。
生日贺卡真的能工作,让我们把这份特殊的生日礼物送给将要过生日的评委专家、领导老师、同学们,送上我最诚挚的祝福。
高中物理 选修3-1 第十节、实验,测定电池的电动势和内阻 学案 导学案
高二年级，物理学科选修3——1课题：第二章、第十节、实验，测定电池的电动势和内阻课型：新授课【学习目标】（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变化的关系。
2、学会根据图象合理外推进行数据处理的方法。
3、尝试分析电源电动势和内阻的测量误差，了解测量中减小误差的方法。
4、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。
（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。
学习过程：一、实验目的1、知道测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变化的关系。
2、经历实验过程，掌握实验方法，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。
4、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科学品质。
二、实验器材待测电池一节，电流表(0～0.6 A)、电压表(0～3 V)各一块，_______________，开关一只，导线若干，铅笔，坐标纸。
三、实验原理1、电动势E和内阻r及路端电压U可以写成E＝U＋I r，如果能得到U、I两组数据，就能解得电动势和内电阻，用_______和______加上一个滑动变阻器就能测定电源的电动势和内电阻。
如甲图所示。
2、闭合电路欧姆定律也可以写成E＝I R＋I r，如果能得到I、R 的两组数据，也可以得到电源的电动势和内电阻。
用_______和一只_______就能完成实验。
如图乙所示。
3、闭合电路欧姆定律写成，如果能够得到U、R 的两组数据，也可以解得电动势和内电阻。
人教版高中物理选修3-1 2.10测电源电动势和内阻 教案
伏安法
安阻法
伏阻法
实验原理
实验器材
电路设计
需测物理量
计算结果
思考如何用图象法处理实验所得数据，并求出电池的电动势E与内阻r，填写下表（图像的横纵轴坐标代表的的物理量应该是什么？二者是否具有线性关系？如不是线性关系，应当如何处理？所得到的图像的斜率、截距有怎样的物理含义？）
实验方法
伏安法
安阻法
随着目的的明确，得出测量方案，在实验过程中如实收集实验数据，然后师生共同探讨，得到较好的实验数据处理方法，并让学生表达实验结果，引导其对所得结果进行分析、总结。时刻注重学科素养的培养。
2.主要采用的教学与活动策略
教师引导学生做好课前预习；学生汇报预习成果，完成小组间交流；课堂活动—学生小组实验，汇报实验结果；设置思考练习，做课堂延伸学习。
《测定电池的电动势与内阻》教学设计
学科
物理
教学进度
高一下学期学期选修3-1第二章第十节
一、教
学
策
略
选
择
与
设
计
1.教学设计理念
本节教学中主要让学生应用已经学过的闭合电路欧姆定理的相关知识，通过测量新旧电池的电动势和内阻，进一步加深对闭合电路欧姆定律的理解，并且学会遇到问题后要自己通过思考、讨论解决新问题的能力，不断完善实验方案而不惟课本。本节内容涉及到动手实验及用图象法处理数据，通过学生自己的探索，不但把学过的知识应用于实际，还可以激发他们的学习兴趣。
课堂知识体系升华
七、板书设计
测定电池的电动势与内阻
一、实验原理
二、实验电路
三、数据处理
1、计算法
2、图像法
四、误差分析
伏阻法
线性关系
高二理上学期人教版物理第二章第十节《实验：测定电池的电动势和内阻》导学案
山东省郓城师范高中济南分校高二年级第一学期物理学科选修3-1（人教版）导学案课题实验：测定电池的电动势和内阻授课时间课型新授课主备人王雪姣编号选修3-1 019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。
重难点重点：掌握实验原理和方法，学会处理实验数据。
难点：用图象法处理实验数据。
教学准备课件ppt学案导案一、创设情景，出示课标（示标）。
教师：我们已经学习了闭合电路的欧姆定律，请大家写出有关的公式。
学生：回忆并写出闭合电路欧姆定律公式。
教师：这节课我们就根据闭合电路的欧姆定律，来测量电池的电动势和内阻。
二、自主学习，研讨学案（自学）。
三、合作探究，交流展示（展示）。
1、实验原理提出问题：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，可以得到多种实验方案。
（1）用电压表、电流表、可变电阻（如滑动变阻器）测量。
如图2.9-1所示：原理公式：Ir U E +=（2）用电流表、电阻箱测量。
如图2.9-2所示：原理公式：Ir IR E +=（3）用电压表、电阻箱测量。
如图2.9-3所示：原理公式：r R U U E +=这几种方法均可测量，今天我们这节课选择第一种测量方案。
2、实验方法教师：引导学生阅读教材72页有关内容，回答问题。
（1）用水果电池的优点是什么？电源的正负极如何鉴别？其内阻与哪些因素有关？实验过程中会有何变化？实验中要注意什么？（2）简要写出实验步骤。
学生：阅读教材，解决以上问题。
高中物理选修3-1 2.10 实验测定电池的电动势和内阻教案
《测定电池的电动势与内电阻》教学设计设计思想体验科学探究过程、尝试应用科学的方法研究物理问题是新课程标准的重要内容。
新教材包含了很多教学探究的内容，《测定电池的电动势和内电阻》一节就给我们提供了很好的机会和素材。
学生的高度参与与本节内容与生活的密切联系以及开放的教学过程，激发学生的探究热情，引导学生积极参与制作电池并测定电池的电动势和内电阻并比较水果电池与干电池的物理性质，让学生感受科技就在身边，创新触手可及，并激发学生保护环境争取创造绿色环保的电池，是本节课教学设计的主要思想。
教学过程中，教者引导学生小组内分工合作，小组之间相互交流，完成探究过程，使学生对测定电池的电动势和内电阻的方法与几种电池的特点更加深入理解，为了提高教学效率，教者以提供Excel表格生成图象与函数的形式，为探究过程的评价提供了丰富的素材。
教者注意组织学生对实验方案、数据和结论进行评价、交流和归纳。
认识在研究中培养创新意识和实践能力，并能高度激发学生的创作热情。
教者既是学生探究活动的组织者，又是学生探究活动的参与者。
整个课堂教学按照“猜想-设问-探究-归纳-展望”展开。
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10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和操作，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、动手能力,并能激发学生热爱科学积极创新，对学生的发展具有很重要的实际意义。
教学目标一、学科素养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，激发科学创新的动力,并且加强学生的环保理念，争取为了人类的生存环境制造出绿色环保的电池。
二、课程目标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，体验制作电池与测定电池的电动势和内阻的探究过程，提高实验操作能力。
2019学年高中物理人教版选修3-1导学案：2.10 测定电池的电动势和内阻Word
§2.10 实验：测定电源的电动势和内阻【课前预习练】1．由E ＝U ＋Ir 知，只要测出U 、I 的两组数据，就可以列出两个关于E 、r 的方程，从而解出E 、r ，因此用电压表、电流表加上一个可变电阻就能测E 、r ，电路图如图所示．若采用此方法，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 和r 的 作为实验结果．或以 为横坐标， 为纵坐标建立直角坐标系．据实验数据描点．此时大致可以看出这些点呈 分布，如果发现个别明显错误的数据，应该把它剔除．用直尺画一条直线，使尽量多的点落在这条直线上，不在直线上的点能 两侧，这条直线就能很好地代表U —I 关系，这条直线与U 轴的交点表示I ＝0，属于 的情况，这时的电压U 等于 ，这条直线与I 轴的交点表示U ＝0，属于 的情况，根据短路电流I 短跟电源内阻r 、电动势E 的关系r ＝EI 短，就可计算出电源的内阻．2．由E ＝IR ＋Ir 可知，只要能得到 的两组数据，列出关于E 、r 的两个方程，就能解出E 、r ，用到的器材有 、 、 、 ，电路图如图所示．3．由E ＝U ＋U Rr 知，如果能得到 的两组数据，列出关于E 、r 的两个方程，就能解出E 、r ，用到的器材是 、 、 、 ，电路图如图所示．4．用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中，下列说法中错误的是( ) A ．应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表读数变化明显 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造成电流表过载D ．使滑动变阻器阻值尽量大一些，测量误差才小5．为测定电池的电动势和内阻，待测电池、开关、导线配合下列仪器可达到实验目的的是( )A ．一只电流表和一只电阻箱B ．一只电压表和一只电阻箱C ．一只电流表和一个滑动变阻器D ．一只电压表和一个滑动变阻器【课堂探究练】【概念规律练】 知识点一 实验原理1．在测量电源电动势和内阻的实验中，电源的电动势约为6 V ，内阻约为0.5 Ω，电流表的内阻为0.5 Ω，电压表的内阻为6 k Ω.为了减小实验误差，应当采用的电路是选项中的（ ）2．图是根据某次测定电源的电动势和内阻的实验记录的数据作出的U －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 ＝3.0 VB ．横轴截距表示短路电流，即I 0＝0.6 AC ．根据r ＝E I 0，计算出待测电源内阻为5 Ω D ．根据r ＝|ΔUΔI |，计算出待测电源内阻为1 Ω知识点二 电路的连接3．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．【方法技巧练】 一、实验器材的选择方法4．用如图所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻．电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R 0起保护作用．除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：(a)电流表(量程0.6 A 、3 A)； (b)电压表(量程3 V 、15 V)；(c)定值电阻(阻值1 Ω、额定功率5 W)； (d)定值电阻(阻值10 Ω、额定功率10 W)； (e)滑动变阻器(阻值范围0～10 Ω、额定电流2 A)； (f)滑动变阻器(阻值范围0～100 Ω、额定电流1 A)．那么：(1)要正确完成实验，电压表的量程应选择______ V，电流表的量程应选择________ A；R0应选择________ Ω的定值电阻，R应选择阻值范围是________ Ω的滑动变阻器．(2)引起该实验系统误差的主要原因是________．二、实验数据的处理方法5．用电流表和电压表测定电池的电动势E和内阻r，所用电路如图(a)所示，一位同学测得的六组数据如下表所示.(1)(2)根据图线求出电池的电动势E＝________ V，电池的内阻r＝________ Ω.6．在测电源电动势和内阻的实验中，用电源、电阻箱、电压表连成如图所示的电路．一位同学记录的6组数据见下表：1.36 1.41 1.48 1.49源的电动势E＝________ V，求得电源的内阻r＝________ Ω.三、测定电源的电动势和内阻7．在做测干电池电动势和内阻的实验时备有下列器材可供选用．A．干电池(电动势约为1.5 V)B．直流电流表(量程为0～0.6～3 A,0.6 A挡内阻为0.10Ω，3 A挡内阻为0.025 Ω)C．直流电压表(量程为0～3～15 V,3 V挡内阻为5 kΩ，15 V挡内阻为25 kΩ)D．滑动变阻器(阻值范围为0～15 Ω，允许最大电流为1 A)E．滑动变阻器(阻值范围为0～1 000 Ω，允许最大电流为0.5 A)F．开关G．导线若干H．电池夹(1)将选定的器材按本实验要求的电路(系统误差较小)给图所示的实物图连线．(2)根据实验记录，画出的U—I图象如图所示，可得待测电池的内阻r＝________ Ω.§2.10 实验：测定电源的电动势和内阻编号019【课后巩固练】1．下列给出多种用伏安法测电池电动势和内阻的数据处理方法，其中既能减小偶然误差又直观、简便的是( )A．测出两组I、U的数据，代入方程组E＝U1＋I1r和E＝U2＋I2r，求出E和rB．多测几组I、U的数据，求出几组E、r，最后分别求出其平均值C．测出多组I、U的数据，画出U—I图象，再根据图象求E、rD．多测几组I、U的数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即为电动势E，再用闭合电路欧姆定律求出内电阻r2. 用如左图所示的电路测定电池的电动势和内阻，根据测得的数据作出了如右图所示的U—I图象，由图象可知( )A．电池电动势为1.40 VB．电池内阻值为3.50 ΩC．外电路短路时的电流为0.40 AD．电压表的示数为1.20 V时，电流表的示数I′约为0.20 A3. 有三组同学分别测量三节干电池的电动势和内电阻，利用图线处理测得的数据，画出U—I图线如图所示，则三组同学测得的干电池电动势E a、E b、E c大小关系是________，内电阻r a、r b、r c大小的关系是________．(用“>”、“＝”或“<”表示)4. 用一只高阻值的电压表和电阻箱，可以测得电源的电动势和内阻，按图15所示连接电路，实验时先闭合S1，从电压表中读得U1＝2 V，再闭合S2，改变电阻箱的电阻，当R＝24 Ω时，U2＝1 V，由上述数据可知，该电池的电动势E＝________，内阻r＝________.5．在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，已连接好部分实验电路．(1)按如图甲所示的实验电路，把图乙中剩余的电路连接起来．(2)在如图乙所示的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________端(填“A”或“B”)．(3)图是根据实验数据作出的U—I图象，由图可知，电源的电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω.6．给你一个伏特表、一个电阻箱、开关及导线等，如何根据闭合电路欧姆定律测出一节干电池的电动势和内电阻．(1)画出电路图．(2)实验过程中，将电阻箱拨到45 Ω时，伏特表读数为0.90 V；若将电阻箱拨到图甲所示的______ Ω时，伏持表的读数如图乙所示是________ V.(3)根据以上实验数据中，可以算出该节干电池的电动势E＝________ V，内电阻r＝________ Ω.7．用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，所用电流表和电压表的内电阻分别为0.1 Ω和1 kΩ，如图所示为所需的器材．(1)请你把它们连成实验电路，注意两个电表要选用适当量程，并要求变阻器的滑动片在左端时其电阻值最大．(2)一位同学记录的6组数据见下表，试根据这些数据在图中画出U—I图线，根据图线求出电池的电动势E＝______ V，内阻r＝________ Ω.8. 某研究性学习小组利用如左图所示电路测量电池组的电动势E和内阻r.根据实验数据绘出如右图所示的R －1I图线，其中R 为电阻箱读数，I 为电流表读数，由此可以得到E ＝______ V ，r ＝____ Ω.课后学习反思：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
高中物理 第二章 测量电动势和内阻导学案新人教版选修3-1
测量电动势和内阻
学习目标：
知道测量电动势和内阻的方法及原理
会用图像处理实验数据
学习重点：测量电源电动势和内阻原理及电路图
学习难点：图像法处理实验数据
学习过程：
情景与任务：
任务1：阅读教材,分析图10-1，说出实验需要测量的物理量，小组讨论实验数据处理方法。
小组合作学习结论：
任务2：阅读教材,分析图10-2，图10-3，根据电路图写出闭合电路欧姆定律表达式，小组讨论实验数据处理方法
小组合作学习结论
任务3，完成练习提交答案，并讨论此类题型解题技巧
1.在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的电压表
（视为理想电压表）的量程较小，某同学涉及了如图所示的实
物电路。
试验时，应先将电阻箱的电阻调到____.（选填“最大值”、
“最小值”或“任意值”）
改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值
R=10Ω的定值电阻两端的电压U，下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是____.（选填1或2）
（3）根据实验数据描点，绘出的1
R
U
-图像是一条直线。
若直线的斜率为k，在
1
U
坐标轴
上的截距为b，则该电源的电动势E= ，内阻r= （用k、b和R0表示）欢迎您的下载，资料仅供参考！。
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2.10 《测定电池的电动势和内阻》导学案
【学习目标】
测电源的电动势和内阻。
【重点难点】
用电压表和电流表测电源的电动势和内阻；作图处理实验数据。
【学法指导】
认真观察实验，掌握用电压表和电流表测电源电动势和内阻的原理和方法，体会作图处理实验数据的方法和优点
【知识链接】
闭合电路欧姆定律的内容是什么？路端电压U和干路电流I的关系式以及图象是什么？
【学习过程】
1．实验原理
（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U、I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I、R值，就能算出电动势和内阻。
原理公式：________________。
图2图3
图1
（3）用电压表、电阻箱测量。
如图3所示：测出两组U、R值，就能算出电动势和内阻。
原理公式：_________________。
下面以图1所示的方法介绍实验步骤和实验数据的处理方法。
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。
3．主要实验步骤
（1）按照图1把器材连接好。
（2）把滑动变阻器滑片移到电阻（填“最大”或“最小”）的一端。
（3）闭合电键，调节滑动变阻器，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、_____值。
（4）断开电键，整理好器材。
（5）数据处理：在坐标纸上作U－I 图线，求出E、r。
I（A）
4．注意事项：关于图象法处理数据
将多组U、I数据描在坐标纸上，利用图线求解电动势和内阻。
①纵轴是路端电压，横轴是干路电流，U=E-Ir，图线是倾斜向下的直线。
②电阻的伏安特性曲线中，U与I成正比，前提是R保持一定，而这里的U-I图线中，E、r不变，外电阻R改变，正是R的变化，才有I和U的变化。
③实验中至少得到5组以上数据，画在坐标纸上拟合出一条直线。
要使多数点落在直线上，且分布在直线两侧的点个数大致相等。
④将图线延长，纵轴截距意味着断路情况，它的数值等于_________。
横轴截距（路端电压U=0）意味着短路情况，它的数值等于____________
【特别提醒】①两个截距点均无法用实验直接测到，是利用得到的图线向两侧延长得到的。
①由于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，纵轴的坐标一般不从零开始，计算r时选取直线上相距较远的两点求得。
【训练测试】
1.在测定电池的电动势和内电阻的实验中，除需用导线和开关外，下述各组器材可完成实验的是()
(1)伏特表和安培表(2)安培表和电阻箱
(3)安培表和变阻器(4)伏特表和电阻箱
(5)伏特表和变阻器
(6)伏特表、安培表和变阻器
2．可用理想电压表、理想电流表Ⓐ、变阻器R以及电键K和导线等器材来测量某一电源E的电动势和内阻．下面给出了四个电路图，图中＋、－代表电源的正、负极和电表的正负接线柱．正确的电路图是
()
3．在测定电动势和内电阻的实验中，有几个学生接成了如下图所示甲、乙、丙、丁四种电路，当闭合K，滑动头P左右移动时，(伏特表、安培表视为理想)
()
(1)会出现安培表示数可变，伏特表示数始终为零情况的是电路图________；
(2)会出现安培表示数为零，伏特表示数不变的是电路图________；
(3)会使安培表烧坏的是电路图________；
(4)会使安培表示数不变，伏特表示数可变的是电路图________．
4．图中，R为已知电阻，R x为待测电阻，K1为单刀单掷开关，K2为单刀双掷开关，V 为电压表(内阻极大)，E为电源(内阻不可忽略)．现用图中电路测量电源电动势E及电阻R x.
(1)写出操作步骤．
(2)由R及测得的量，可得E＝______，R x＝______.
5．测量“水果电池”的电动势和内电阻：将一铜片和一锌片分别插入一只苹果内，就构成了简单的“水果电池”，其电动势约1.5V，可是这种电池并不能点亮额定电压为1.5V，额定电流为0.3A的手电筒上的小灯泡．原因是流过小灯泡的电流太小了，经实验测得还不足3mA.现用量程合适的电压表、电流表以及滑动变阻器、开关、导线等实验器材尽量精确地测定“水果电池”的电动势和内电阻．
(1)若给出的滑动变阻器有两种规格：A(0～30Ω)B(0～30kΩ)．本实验中应该选用哪种规格的滑动变阻器？答：________.
(2)在实验中根据电压表的示数U与电流表的示数I的值，经描点、连线得到U－I图象，如图所示，根据图中所给数据，则“水果电池”的电动势的内电阻分别为E＝________V；r ＝________Ω.
【学习反思】
利用电压表、电流表、可变电阻（如滑动变阻器）测量（如图1所示）电动势和内阻的实验中，由于电压表、电流表的内阻会带来系统误差。
试分析系统误差来源于什么？用图象法分析测量值是偏大还是偏小？。