人教版 (新课标)选修310 实验：测定电池的电动势和内阻学案

【课题名称】

实验：测定电池的电动势和内阻

课型

新授课

课时

1

【学习目标】

1、知道测量电源电动势和内阻的实验原理，进一步感受电源路端电压随电流变化的关系。2、学会根据图象合理外推进行数据处理的方法。

【学习重点】

实验原理的理解

【学习难点】

实验原理的理解

【学法指导】

自主阅读、合作探究、归纳总结；

【知识链接】

【导学过程】（学习方式、学习内容、学习程序、问题）

【导学笔记】

预习导学（10分钟）

课前自主学习

复习旧知识：

下面两种方法能否测出电源的电动势和内阻？

1、用电流表、电阻箱测量。如图1所示：

测出两组­­­____               ___值，

公式：_________               ___

2、用电压表、电阻箱测量，如图2所示：

测出两组­­­___                   ____值，公式：______                _____

展示导思（25分钟）

课中合作探究

一、实验原理

用电压表、电流表、如滑动变阻器测量。图3所示：测出两组­­­___        ____值，就能算出电动势和内阻。

原理公式：_____        ________

二、实验器材：

电池（待测电源）、电压表、电流表、           、开关、导线，坐标纸。

三、实验步骤：

（1）确定电流表、电压表的量程，按照电路原理图把器材连接好。

（2）把滑动变阻器滑片移到电阻最        的一端。

（3）闭合电键，调节            ，使电流表有明显示数，记录一组电压表和电流表的读数，用同样方法测量并记录几组I、U值。

（4）断开电键，整理好器材。

（5）数据处理：在坐标纸上作U－I图，求出E、r

四、数据处理

实验数据的处理是本实验中的一个难点。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。

图线的纵坐标是路端电压U，横坐标是电流I，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。

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：①两个截距点均无法用实验实际测得，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，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)，这时图线在纵轴上的截距仍为电源电动势,而图线在横轴上的截距不再是短路电流，电源内阻r由求得，计算r时选取直线上相距较远的两点求得。

五、注意事项：

（1）实验电路图：安培表和滑动变阻器串联后与伏特表并联。

（2）测量误差：E、r测量值均小于真实值。

（3）安培表一般选0－0.6A档，伏特表一般选0－3V档。

（4）电流不能过大，一般小于0.5A。

六、误差分析

图3所示：

1误差来源                   

2测量值与真实值比较

若采用图4：

1误差来源                      

2测量值与真实值比较

检测导练（10分钟）

课堂自主检测

在测定电源电动势和内阻的实验中某同学所用电路图如图（1）测得数据如下：

⑴实验误差分系统误差和偶然误差两种。该实验的系统误差主要是由________________________引起的。

用画U-I图线求电动势和内阻的优点在于可以尽量减小实验的_______误差。

⑵在图（2）给出的U－I坐标系中用给出的数据画出U－I图线（横、纵坐标的起点已经规定好），从图象中可以发现该同学记录的第____组数据有误。

⑶求得电动势E=____V，内阻r=___Ω．（均保留2位有效数字）。

课后自主巩固     教材P71问题与练习1，2，3

课后自主反思

自己懂了什么，还有哪些问题没弄透。

学生代表发言

请学生把思路、方法记录下来，以便以后学习。

学习小组代表发言

当堂完成，采用“小组轮转批改”的方式当堂批改，

反思本节课，我参与探究了吗？参与发言了吗？参与讨论了吗？与人合作了吗？提出问题了吗？观察到了什么？发现了什么？学到了什么？