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1、 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
2、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,多媒体 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
3、=I(Rr),或 E=UIr,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。(二)主要教学过程 1.实验原理:闭合电路欧姆定律 E=UIr 2.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 1.5V,内电阻大约为零点几欧。问题: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?学生回答:应采用图 1 的电路图。明确各仪器的规格:电流表 00.6A 量程,电压表 03V 量程。滑动变阻器 050。此外,开关一个,导线若干。3.数据处理:
4、原则上,利用两组数据便可得到结果,但这样做误差会比较大,为此,我们可以多测几组求平均,也可以将数据描在图上,利用图线解决问题。明确:图线的纵坐标是路端电压,它反映的是:当电流 I 增大时,路端电压 U 将随之减小,U 与 I 成线性关系,U=EIr。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。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 UI 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。实验中至少得到 5 组数据,画在图上拟合出一条直线。要求: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,
5、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:将图线两侧延长,分别交轴与 A、B 点。A 点意味着开路情况,它的纵轴截距就是电源电动势 E。说明:A、B 两点均是无法用实验实际测到的,是利用得到的图线向两侧合理外推得到的。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。4.布置作业:(1)认真看书,写好实验报告;(2)你还能设计出其它的测定电池电动势和内阻的方法吗?(3)课后,同学们分析一下我们这节课所做实验的误差来源都有哪些?(三)课后小结 这节课我们学习了测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法。并学习了用图象法处理实验数据。(四)板书设计 2.9 测定电池的电动势和内阻 数据记录:项目 次数 1 2 3 4 5 6 电压(V)电流(A)数据处理:图像法