《《實驗:測定電池的電動勢和內阻》示范教案(總4頁)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《《實驗:測定電池的電動勢和內阻》示范教案(總4頁)(4頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
2.9實驗:測定電池的電動勢和內阻
教學目標
一、知識與技能
1、理解閉合電路歐姆定律內容
2、理解測定電源的電動勢和內阻的基本原理,體驗測定電源的電動勢和內阻的探究過程。
3、用解析法和圖象法求解電動勢和內阻。
4、使學生掌握利用儀器測量電池電動勢和內電阻的方法,并通過設計電路和選擇儀器,開闊思路,激發(fā)興趣。
二、過程與方法
1、體驗實驗研究中獲取數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、尋找規(guī)律的科學思維方法。
2、學會利用圖線處理數(shù)據(jù)的方法。
三、情感態(tài)度與價值觀
使學生理解和掌握運用實驗手段處理物理問題的基本程序和技能,具備敢于質疑的習慣、嚴謹求實的態(tài)度和不斷求索的精神,培養(yǎng)學生
2、觀察能力、思維能力和操作能力,提高學生對物理學習的動機和興趣。
教學重點
利用圖線處理數(shù)據(jù)
教學難點
如何利用圖線得到結論以及實驗誤差的分析
教學工具
電池,電壓表,電流表,滑線變阻器,開關,導線
教學方法
實驗法,講解法
教學過程
(一)引入新課
回顧上節(jié)所學內容,引入新內容
教師: 上堂課我們學習了閉合電路的歐姆定律,那么此定律文字怎么述?公式怎么寫?
學生: 閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比,跟整個電路的電阻成反比,這就是閉合電路的歐姆定律。
提出問題:現(xiàn)在有一個干電池,要想測出其電動勢和內電阻,你需要什么儀器,采用什么樣的電路圖,原理是什么?
學生
3、討論后,得到的大致答案為:由前面的閉合電路歐姆定律I=E/(r+R)可知E=I(R+r),或E=U+Ir,只需測出幾組相應的數(shù)值便可得到,可以采用以下的電路圖:
這幾種方法均可測量,今天我們這節(jié)課選擇用測量的這一種。
(二)主要教學過程
1.實驗原理:閉合電路歐姆定律E=U+Ir
2.實驗器材:
學生回答: 測路端電壓; 測干路電流,即過電源的電流。需測量的是一節(jié)干電池,電動勢約為1.5V,內電阻大約為零點幾歐。
電流表、電壓表及滑動變阻器的規(guī)格要根據(jù)實驗的具體需要來確定,看看我們用到的電路圖里面、各需測的是什么?
提出問題:選用電路圖時,還可將接在外面,原則上也是可以的,那
4、么我們在做實驗時是否兩個都可以,還是哪一個更好?為什么?
學生回答:兩種方式測量都會帶來誤差。
采用圖1 示數(shù)準確 示數(shù)偏小
采用圖2 示數(shù)準確 示數(shù)偏小
選用哪種方式,要根據(jù)實際測量的需要確定,現(xiàn)在要想測出電源的內阻,如果采用圖2方式,最后得到的結果相當于電源內阻與電流表內阻的總和,而兩者相差又不太多,這樣一來誤差就會比較大,所以應采用圖1的電路圖。明確各儀器的規(guī)格:
電流表0~0.6A量程,電壓表0~3V量程。
滑動變阻器0~50Ω。
此外,開關一個,導線若干。
3.數(shù)據(jù)處理:
原則上,利用兩組數(shù)據(jù)便可得到結果,但這樣做誤差會比較大,為此,我們可以多測幾組求平均,也可
5、以將數(shù)據(jù)描在圖上,利用圖線解決問題。
明確:
①圖線的縱坐標是路端電壓,它反映的是:當電流I增大時,路端電壓U將隨之減小,U與I成線性關系,U=E—Ir。也就是說它所反映的是電源的性質,所以也叫電源的外特性曲線。
②電阻的伏安特性曲線中,U與I成正比,前提是R保持一定,而這里的U-I圖線中,E、r不變,外電阻R改變,正是R的變化,才有I和U的變化。
實驗中至少得到5組數(shù)據(jù),畫在圖上擬合出一條直線。要求:使多數(shù)點落在直線上,并且分布在直線兩側的數(shù)據(jù)點的個數(shù)要大致相等,這樣,可使偶然誤差得到部分抵消,從而提高精確度。
討論:將圖線延長,與橫縱軸的交點各代表什么情況?
歸納:將圖線兩
6、側延長,分別交軸與A、B點。
A點意味著開路情況,它的縱軸截距就是電源電動勢E。
說明:
①A、B兩點均是無法用實驗實際測到的,是利用得到的圖線向兩側合理外推得到的。
②由于r一般很小,得到的圖線斜率的絕對值就較小。為了使測量結果準確,可以將縱軸的坐標不從零開始,計算r時選取直線上相距較遠的兩點求得。
4.誤差分析:
實驗中的誤差屬于系統(tǒng)誤差,請同學們進一步討論,得到的數(shù)值是偏大還是偏?。浚ㄌ崾荆豪脠D線及合理的推理)
可以請幾位同學發(fā)言,最后得到結論。
因為 電壓表的分流作用
所以 I真=I測+Iv
即 (I真—I測)↑,
反映在圖線上:
當 U=0時,Iv→0 I→I真
故 r真>r測 E真>E測
5.布置作業(yè):
認真看書,寫好實驗報告。
(三)課后小結
利用圖線進行數(shù)據(jù)處理是物理實驗中常用的一種方法。最好是利用直線來解決,如力學中“用單擺測重力加速度”的實驗就可以利用T2-l圖線來求g。