高中物理选修3-1人教版课件-2 17页

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 § 教学方法 § 实验法，讲解法 一、实验原理 1、U-I法：E=U+Ir rIUE rIUE 22 11 += += 21 12 21 1221 II UUr II UIUIE  =  = 2、I-R法：E=IR+Ir 3、U-R法： rR UU+E= 1、电路选择及误差分析 A V S甲 R A V S乙 R v v R rE E Er R = +测 v v R rr rR r = +测 E E=测 Ar r R r= + 测 一般采用甲图电路误差较小 甲图：误差来源于电压表的分流作用 乙图：误差来源于电流表的分压作用 二、U-I法电路和器材的选择 适宜测小 内阻电源 适宜测大 内阻电源 2、器材选择： 安培表： 0~0.6A 伏特表： 0~3V 滑动变阻器： 阻值较小的,最大阻值10~20Ω 被测干电池：内阻较大 电键和导线 1、按原理图连接实物图 A V S 甲 R三、实验步骤 2、把变阻器的 滑片移到一端 使其阻值最大 3、闭合电键,调节变阻器,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,用同样的方法测量并记录 几组U,I值 4、断开电键,整理好器材 方法一:公式法 改变R的阻值，从电流表和电压表中读 取两组I、U的值，代入方程组联立求解， 多测量几次I、U的值，算出E、r取平均值. 四、数据处理 rIUE rIUE 22 11 += += 21 12 21 1221 II UUr II UIUIE  =  = E I短 方法二:图象法 在坐标纸上以I为横坐标， U为纵坐标，用测出几组 的U，I值画出U－I图像. Ur k I = =  EI r=短 E E等于U轴截距 r等于直线的 斜率的绝对值 五、注意事项 1、本实验在电键闭合前，变阻器滑片应置于阻值最 大位置处. 2、使用内阻较大一些的旧电池. 在实验中不要将 电流调得太大，每次读完数后立即断电，以免使电动 势和内阻发生变化. 3、要测出6组I、U数据，且变化范围要大一些. 4、画U-I图线时，应使图线通过尽可能多的点， 并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧， 个别偏离直线太远的点可舍去. 5、画U-I 图线时，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的值开始(但横 坐标必须从0开始)这时图线与横轴的交点不再是 短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电动势E， 图线的斜率的绝对值仍为内阻r. 设计测E、r的其它方法及误差分析 I-R法： R1 AR2 K1 K2 A R K E E=测 Ar r R r= + 测 六、实验设计 U-R法： V R K K2 R1 V R2 K1 E E测 r r测 例:有两只电压表A和B，量程 已知，内阻不知等于多少；另 有一节干电池，它的内阻不能 忽略，但不知等于多少；只用 这两只电压表，电键和一些连 接用导线，能通过测量计算出 这个电池的电动势(已知电动 势不超过电压表的量程). (1)画出你测量时所用的电路 图; (2)以测量的量作为已知量， 导出电动势的式子. [解](1)电路如图所示： (2)闭合S2： rR UUE V += 1 1 1 断开S2： rR UUUE V ++= 1 ` 1` 2 ` 1 由上两式可得： ` 11 ` 21 UU UUE = 如果已知电压表的内阻，还可测r=? 作业 P71问题与练习: 1、2、3