高中物理人教版 (新课标)选修310 实验：测定电池的电动势和内阻教案及反思

课 题

课 型

新授课

 （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。

分组实验

                 教学活动

（一）引入新课

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）进行新课

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：

（2）用电流表、电阻箱测量。如图2.9-2所示：

原理公式：

（3）用电压表、电阻箱测量。如图2.9-3所示：

原理公式：

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。在教师指导下完成实验，要记录至少六组实验数据。

3、数据处理

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：

（1）图线的纵坐标是路端电压，它反映的是：当电流强度I增大时，路端电压U将随之减小，U与I成线性关系，U=E-Ir。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。

（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。

实验中至少得到5组以上实验数据，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，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，纵轴截距点意味着断路情况，它的数值就是电源电动势E。横轴截距点（路端电压U=0）意味着短路情况，它的数值就是短路电流。

说明：①两个截距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。

②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。

（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。

学 生 活 动

1、书面完成P74“问题与练习”第2、3题；思考并回答第1题。

2、课下阅读课本，完成实验报告。