实验:测定电池的电动势和内阻教案

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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

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《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

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。

测定电池的电动势及内阻教学案

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。

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

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

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。

2实验:测定电池的电动势和内阻

2实验:测定电池的电动势和内阻

2.10 实验:测定电池的电动势和内阻学案一、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一、实验原理和方法[问题情境]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?1.三种测量方案,其原理均遵从什么定律?2.第二、三种方案中的可变电阻与第一种方案中的相同吗?[要点提炼]1.根据具体的实验条件,有下列三种测量电路,如图1(1)、(2)、(3)所示分别写出对应的物理关系式:(1)______________;(2)____________;(3)__________.图12.水果电池不太稳定,也可改为测量干电池的电动势和内阻,____________(填“新”或“旧”)干电池的内阻较大,容易测量.[问题延伸]恰当选择实验器材,照电路图连好实验器材,使开关处于________状态且滑动变阻器的滑动触头滑到使接入电阻值________的一端.二、数据处理[问题情境]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?1.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?2.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? [要点提炼]1.数据处理的方法可用以下两个方法,________法和________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________图象.[问题延伸]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__________,但纵轴的截距仍然是电池的__________,直线斜率的绝对值|ΔUΔI|照样还是电池的____________.例1 某同学的实物连线如图2甲所示.(1)请指出该同学在接线中错误和不规范的地方.①________________________________________________________________________ ②________________________________________________________________________ ③________________________________________________________________________ (2)另有一同学实物连接图正确,也能正确读数,但忙乱中在稿纸上记录了一些数据,如0.24 在所给的数据中,求出电源电动势E =______ V ,内阻r =________ Ω变式训练1 在测定一节干电池(电动势约为1.5 V ,内阻约为2 Ω)的电动势和内阻的实验中,滑动变阻器和电压表各有两个供选:A .电压表量程为15 VB .电压表量程为3 VC .滑动变阻器为(20 Ω,3 A )D .滑动变阻器为(500 Ω,0.2 A )(1)电压表应选________(填“A ”或“B ”),这是因为______________________________. (2)滑动变阻器应选________(填“C ”或D ),这是因为____________________________. 例2 如图3所示为测量某电源电动势和内阻时得到的U -I 图线.用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路,测得路端电压为4.8 V .则该电路可能为下图中的( )变式训练2 某同学采用如图4甲所示的电路测定干电池的电动势和内阻.已知干电池的电动势约为1.5 V ,内阻约为2 Ω,电压表(0~3 V ,3 kΩ),电流表(0~0.6 A,1.0 Ω),滑动变阻器有R 1(10 Ω, 2 A )和R 2(100 Ω,0.1 A )各一只.(1)在实验中滑动变阻器应选用 __________(填“R 1”或“R 2”);(2)在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路. 【即学即练】1.在“用伏安法测电池的电动势与内阻”的实验中,下列注意事项中错误的是( ) A .应选用旧的干电池作为被测电源,使电压表示数的变化比较明显 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 .根据实验记录的数据作U -I 图线时,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2. 如图5所示为闭合回路中两个不同电源的U -I 图象,下列判断正确的是( )图5A .电动势E 1=E 2,发生短路时的电流I 1>I 2B .电动势E 1=E 2,内阻r 1>r 2C .电动势E 1=E 2,内阻r 1<r 2D .当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化大图63.如图6所示是根据某次实验记录数据画出的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B .横轴截距表示短路电流C .根据r =EI 短,计算出待测电源内电阻为12 ΩD .电流为0.3 A 时的外电阻是18 Ω4.在测定电池的电动势和内电阻实验的实物连接图中(如图7所示),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 点相连思考题:5.小明同学设计了如图所示的电路测电源电动势E 及电阻R 1和R 2的阻值。

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

实验:测定电池的电动势和内阻教案2.10实验:测定电池的电动势和内阻教材分析“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第二章第十节的内容,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,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。

教学目标(一)知识与技能1、理解测定电源的电动势和内阻的基本原理。

2、掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法.3、用解析法和图象法求解电动势和内阻。

(二)过程与方法1、体验测定电源的电动势和内阻的探究过程,以及获取数据、分析数据、寻找规律的科学思维方法。

2、学会利用图像处理数据的方法。

(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。

重点难点重点:探究测定电池电动势和内阻的原理和方法,掌握如何进行数据处理和误差分析难点:如何利用图像得到结论以及实验误差的分析学情分析学生已经掌握了闭合电路欧姆定律,并且已经有从电路的内、外电阻来分析电路的意识,但是由于对电学实验接触比较少,对实验电路的选择、设计能力还没有形成,对于电路的分析能力仍需进一步的加强,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〔亦称代数法〕,利用图像处理数据的能力的培养是本次实验探究的另一个重要任务。

教学方法实验法,讲解法、讨论法课前准备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,导学案(包括课前预习学案,课内探究学案,课后习题)。

3.教学环境的设计和布置:四人一组,实验教学。

教学过程(一)预习检查、总结疑惑(二)复习引入、展示目标回顾已学相关内容,引入新内容教师:我们已经学习了闭合电路的欧姆定律,那么此定律文字怎么描述?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,跟内、外电路的电阻之和成反比,这就是闭合电路的欧姆定律。

高中物理测定电池的电动势和内阻教案

高中物理测定电池的电动势和内阻教案

高中物理测定电池的电动势和内阻优秀教案一、教学目标1. 让学生理解电池的电动势和内阻的概念,掌握测定电池电动势和内阻的实验方法。

2. 培养学生的实验操作能力,提高学生运用物理知识解决实际问题的能力。

3. 增强学生对物理实验的兴趣,培养学生的团队合作意识和科学探究精神。

二、教学内容1. 电池的电动势和内阻的概念介绍。

2. 测定电池电动势和内阻的实验原理。

3. 实验操作步骤及注意事项。

4. 实验数据处理和误差分析。

5. 实验结果的讨论和总结。

三、教学过程1. 引入新课:通过日常生活实例,引导学生关注电池的电动势和内阻的概念。

2. 讲解电池的电动势和内阻:阐述电动势和内阻的定义,介绍它们之间的关系。

3. 讲解测定电池电动势和内阻的实验原理:讲解闭合电路欧姆定律,说明如何通过实验测定电池的电动势和内阻。

4. 演示实验:教师演示测定电池电动势和内阻的实验过程,学生跟随操作。

5. 实验操作:学生分组进行实验,测量电池的电动势和内阻。

6. 数据处理:学生运用公式计算电池的电动势和内阻,分析实验结果。

7. 误差分析:学生分析实验过程中可能出现的误差,了解减小误差的方法。

8. 讨论和总结:学生汇报实验结果,教师引导学生展开讨论,总结测定电池电动势和内阻的实验方法及注意事项。

四、教学评价1. 学生能正确理解电池的电动势和内阻的概念。

2. 学生掌握测定电池电动势和内阻的实验方法,能独立完成实验操作。

3. 学生能对实验数据进行处理,分析实验结果,了解实验过程中的误差。

4. 学生具备较强的团队合作意识和科学探究精神。

五、教学资源1. 电源:电池、电压表、电流表等。

2. 实验器材:电阻箱、导线、开关等。

3. 教学课件:电池电动势和内阻的讲解、实验操作步骤等。

4. 参考资料:有关电池电动势和内阻的学术论文、实验指导书等。

六、教学步骤1. 准备实验:检查实验器材是否齐全,确保电源、电压表、电流表等设备正常工作。

2. 搭建电路:根据实验原理,连接电源、电阻箱、开关、电压表和电流表等器材,构成闭合电路。

高中物理:全面探究电池电动势和内阻测定教案

高中物理:全面探究电池电动势和内阻测定教案

高中物理:全面探究电池电动势和内阻测定教案全面探究电池电动势和内阻测定教案一、教学目标1.了解电池电动势和内阻的概念及其重要性;2.掌握电池电动势和内阻测定方法;3.学会运用实验法测定电池的电动势和内阻。

二、教学重难点1.理解电池电动势和内阻的概念及其重要性;2.熟悉各种测量电池电动势和内阻的实验方法;3.运用实验法,测定电池的电动势和内阻。

三、教学内容1.电池电动势电池是指将化学能转换成电能的装置,其产生电势差的过程是电化学反应。

电化学反应包括放电和充电两种过程。

充电时,外部直流电源将外界能量输入电化学系统,将其中一些电子从正极流到负极,这些电子以化学反应的方式与电极反应进行相反的化学反应并吸收能量。

放电时,电池的正极和负极之间的电荷分离趋势会使电子从负极流向正极,从而产生电流,电能将被转化为化学能。

首先要理解电池电动势的概念。

电池电动势是指单位正电荷从负极到正极所做的功。

电动势的单位是伏特(V),通常用 E 表示。

电池的电动势可以通过下面的公式计算:E = V1 - V2其中,V1 是电池正极的电势,V2 是电池负极的电势。

2.内阻测定内阻指的是电池本身的阻抗,是由于电池本身电解质的电导性和电极反应的电化学反应速率影响电池整体电流输出的能力。

为了测定电池的内阻,我们可以使用下面两个公式:r = E / I - R其中,r 是电池内阻,E 是电池电动势,I 是电池输出的电流,R 是电路中除电池外的电阻。

为了测定电池的内阻,需要在电路中加入一个额外的电阻,并测量流过电路的总电流。

通过逐渐增加额外阻值和相应的电流测量,可以计算来自电池的电流和从外部电路中流过总电流中减去电池电流的电路电阻。

通过使用内阻公式计算,可以得出电池的内阻值。

四、教学过程1.电池电动势测定实验实验装置:电池、电位计、指示灯、开关、电线、电表。

实验步骤:(1)将电池的正极和负极分别接到电位计的两端。

(2)将电位计的指针调至最小值。

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

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

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

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。

新课标高中物理选修第10节 实验:测定电池的电动势和内阻教案

新课标高中物理选修第10节 实验:测定电池的电动势和内阻教案

第10节 实验:测定电池的电动势和内阻学习目标 核心提炼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。

3个测量方法——伏安法、安阻法、伏阻法 2种数据处理方法——计算法、作图法2.学会根据图象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。

一、实验原理和方法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 ,用到的器材有电池、开关、滑动变阻器、电压表、电流表,电路图如图1所示。

图12.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 ,用到的器材有电池、开关、电阻箱、电流表,电路图如图2所示。

图23.伏阻法:由E =U +U R 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 ,用到的器材是电池、开关、电阻箱、电压表,电路图如图3所示。

图3二、实验步骤(以伏安法为例)1.电流表用0~0.6 A 量程,电压表用0~3 V 量程,按实验原理图(如图1)连接好电路。

2.把滑动变阻器的滑片移到最左端,使其阻值最大。

3.闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表有明显的示数,记录一组数据(I 1、U 1)。

用同样的方法测量几组I 、U 值。

4.断开开关,整理好器材。

5.处理数据,用公式法和图象法求出电池的电动势和内阻。

三、实验数据的处理1.计算法:由E =U 1+I 1r ,E =U 2+I 2r 可解得E =I 1U 2-I 2U 1I 1-I 2,r =U 2-U 1I 1-I 2。

可以利用U 、I 的值多求几组E 、r 的值,算出它们的平均值。

2.作图法(1)本实验中,为了减少实验误差,一般用图象法处理实验数据,即根据多次测出的U 、I 值,作U -I 图象。

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2.10实验:测定电池的电动势和内阻教材分析“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第二章第十节的内容,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,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。

教学目标(一)知识与技能1、理解测定电源的电动势和内阻的基本原理。

2、掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法.3、用解析法和图象法求解电动势和内阻。

(二)过程与方法1、体验测定电源的电动势和内阻的探究过程,以及获取数据、分析数据、寻找规律的科学思维方法。

2、学会利用图像处理数据的方法。

(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。

重点难点重点:探究测定电池电动势和内阻的原理和方法,掌握如何进行数据处理和误差分析难点:如何利用图像得到结论以及实验误差的分析学情分析学生已经掌握了闭合电路欧姆定律,并且已经有从电路的内、外电阻来分析电路的意识,但是由于对电学实验接触比较少,对实验电路的选择、设计能力还没有形成,对于电路的分析能力仍需进一步的加强,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〔亦称代数法〕,利用图像处理数据的能力的培养是本次实验探究的另一个重要任务。

教学方法实验法,讲解法、讨论法课前准备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,导学案(包括课前预习学案,课内探究学案,课后习题)。

3.教学环境的设计和布置:四人一组,实验教学。

教学过程(一)预习检查、总结疑惑(二)复习引入、展示目标回顾已学相关内容,引入新内容教师:我们已经学习了闭合电路的欧姆定律,那么此定律文字怎么描述?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,跟内、外电路的电阻之和成反比,这就是闭合电路的欧姆定律。

r REI+=提出问题:很多地方我们要用到电池,前面学习电源的时候知道了描述电源性质的物理量主要有电动势和内阻,那么要测出一节干电池的电动势和内电阻,你需要什么仪器,采用什么样的电路图,原理是什么?学生预习得到的答案大致应该是为: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:教师:这是我们总结出来的三种不同方案,尽管这三种方法所列的方程形式不同,但他们的本质是一样的,都是闭合电路的欧姆定律。

三种方案中哪种方案最好?学生(讨论并回答):第2种和第3种与第1种方案相比,最大的区别在于方案2和方案3只用了一个电表,外电路上的电阻必须是已知的,这就给外电路上的电阻带来一定的限制,滑动变阻器是不能用的。

教师:基于上述原因,我们选用方案1。

(三)合作探究、精讲点1.实验原理:闭合电路欧姆定律E=U+Ir教师:根据实验原理,我们需要测得的数据具体是什么?学生回答:测路端电压;测干路电流,即过电源的电流。

提出问题:选用电路图时,电流表要如何接入电路?学生:内接法或外接法教师: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。

图-2图-1采用图1 电压表示数准确 电流表示数偏小采用图2 电流表示数准确 电压表示数偏小选用哪种方式,要根据实际测量的需要确定,现在要想测出电源的内阻,如果采用图2方式,最后得到的结果相当于电源内阻与电流表内阻的总和,而两者相差又不太多,这样一来误差就会比较大,所以应采用图1的电路图。

2.实验器材:一节干电池、开关一个,导线若干、电流表、电压表、滑动变阻器3.实验步骤:(1)按照实验原理图连接电路图注意:连接电路时,电键必须断开,电流表量程选0-0.6A ,电压表量程选0-3V 滑动变阻器处于最大阻值处。

(2)闭合电键,移动变阻器触头位置,使电流表有明显示数,记下一组(I ,U )值,断开电键。

用同样方法,多次移动变阻器触头位置,记录多组(I ,U )值。

注意:为描点计算方便,尽量是电流值均匀变化;因电池较旧,每测量一次断开电源,调节后再通电,保证电流较大。

(3)拆除电路,整理好器材。

以组为单位学生动手实验,如实记录实验数据4.数据处理:教师:得到了实验数据,你有几种办法处理数据得出正确的电动势与内阻? 学生:(1)利用公式: 取两组数据用E=Ir+U 就可以建立方程组解出E 和r ,(2)采用图像法,利用U —I 图像求电源电动势E 和内阻r:根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir 可知,U 是I 的一次函数,则U —I 图像应该是一条直线.教师:以上两种方法哪种方法更好,好在哪?学生:图像法精确,代数法误差大。

教师:利用图像法如何描点连出图线?学生讨论后回答总结:两两相连得出的折线不符合理论分析的结果,应该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.离直线较远的点应该舍弃,这实际上也是取平均的思想。

教师:下面同学们把数据所得数据描到书上的坐标系中,作出图线,大家观察图象,直线与U 轴、I 轴各有交点,这两个交点分别代表什么物理意义,直线的斜率又代表什么呢?学生回答总结:直线与U 轴相交点的值,I 等于零,此值即为断路时的路端电压 应等于电源电动势E ;这条直线与I 轴的交点表示U=0 (外电路短路)时的短路电流,而且rE I =0,由Ir E U -=可知直线斜率为-r 。

提醒:计算内阻时,要在直线上任取两个相距较远的点,用r=|k|计算电池的内阻r 。

教师:请同学们计算自己的测量结果。

用多媒体现场生成U-I 图像提醒: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,可以将纵轴的坐标不从零开始,计算r 时选取直线上相距较远的两点求得。

学生:结果表达。

5.误差分析:实验中的误差主要有哪些,请同学们进一步讨论,得到的数值是偏大还是偏小? 可以请几位同学发言,最后得到结论。

(1)偶然误差:主要来源于电压表和电流表的读数以及作U -I 图象时描点不准确.(2)系统误差:主要原因是未考虑电压表的分流作用.①公式法:由r I U E r I U E 2211,+=+=得1221121221I I U U r I I I U I U E --=--=,测 由r R U I U E r R U I U E V V)(,)(222111++=++= 得vv R U U I I U U r R U U I I U I U I E 21122121122112)(,)(----=----= ②图像法:由于V I I I +=测真 ,随着电压的减小,(测真I -I )↓,反映在图线上: 当 U=0时,真,I 0→→I I v故 测真测真E E r r >>,问题:若实验原理图采用电流表外接法,误差分析结果是什么?7.布置作业:认真看书,写好实验报告。

(四)反思总结,当堂检测教师组织学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。

设计意图:引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。

1.在测定电池的电动势和内电阻的实验中,待测电池、开关和导线配合下列哪些仪器.可以达到测定目的( )A.一只电流表和一只滑动变阻器B.一只电流表和一只电压表C.一只电流表和一只电阻箱D.一只电压表和一只电阻箱2.下面给出多种用伏安法测电池电动势和内电阻的数据处理方法,其中既减小偶然误差,又直观、简便的方法是 ( )A .测出两组I ,U 的数据,代入方程组r I U E 11+=和r I U E 22+=中,即可求出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 图像,再根据图像求E ,rD .多测出几组I ,U 数据,分别求出I 和U 的平均值,用电压表测出开路时的路端电压即为电压势E ,再用闭合电路欧姆定律求出内电阻r3.现有器材:量程为10.0mA 、内阻约30 -40Ω 的电流表一个,定值电阻1R =150Ω ,定值电阻2R =100Ω ,单刀单掷开关S ,导线若干。

要求利用这些器材测量一干电池(电动势约1.5V )的电动势。

(1)按要求在实物图上连线。

1R(2)用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为E= , 式中各直接测得量的意义是:当堂检测答案:1、CD2、C3、(1)连图:左图只用1R 接入电路;右图用1R 和2R 串联接入电路。

(2) 22121R I I I I - 1I 是外电阻为1R 时的电流,2I 是外电阻为1R 和2R 串联时的电流板书设计2.10实验:测定电池的电动势和内阻一、实验原理:二、实验器材:三、实验步骤:四、数据处理:五、误差分析:1R 2R 2R1、偶然误差:2、系统误差:1、公式法:2、图像法:教学反思:测定电池的电动势和内阻是一节实验课,所以在进行这节课的设计时,是按照实验课的惯有模式进行的,主要流程有实验原理、实验步骤、数据处理、误差分析。

由于这节课的教学重点是探究测定电池电动势和内阻的原理和方法,掌握如何进行数据处理和误差分析;难点是如何利用图像得到结论以及实验误差的分析,所以在原理、数据处理、误差分析这几块进行了重点讲解,并充分利用多媒体教学带来的便利,结合学生当场实验数据生成图像进行讲解,值得欣慰的是本来担心学生会因为实物连接不熟练而影响课堂进度,结果学生都能快速连接好电路,说明学生在前面几个电学实验中练习到位,动手操作能力较强。

但是不足的是通过课后总结,发现本节课的节奏还略微偏快,语言方面也需更加精简准确,留给学生的思考讨论时间还可适当增加,且由于时间限制没有给学生足够的时间去利用自己做出的数据画出图像并求解,所以把这项任务留到了课后完成。

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