物理选修39 实验：练习使用多用电表教案

课题

2.9实验：测定电池的电动势和内电阻

课 型

新授课

课 时

1

教学

目标

1、知识与技能

（1）    进一步理解闭和电路欧姆定律

（2）    通过分析，掌握测定电动势与内电阻的方法

2、过程与方法

（1）通过分析，设计电路和选择电路

（2）学会利用图线处理数据的方法。

3、情感态度价值观

（1）    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。

（2）    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。

（3）    培养学生合作探究的团队意识。

教 学

重 点

难 点

[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

准 备

电流表，电压表，滑动变阻器，开关，  开两节电池，导线若干。

教

学

过

程

（一）．引入新课

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？

引导学生讨论分析，总结归纳：

（1）E= U + I r实验电路：课本图2.9--1

实验器材：电流表，电压表，滑动变阻器。测出两组电压、电流列方程解。

（2）E=I R+ I r实验电路：课本图2.9--2

实验器材：电流表，电阻箱。测出两组电流列方程解。

（4）    E=U + Ur/R实验电路：课本图2.9—3

实验器材：电压表，电阻箱。测出两组电压列方程解。

这几种方法均可测量，今天我们这节课选择用（V）、（A）测量的这一种

（二）、新授课

2、选用伏—安法测电源电动势与内电阻

（1）讨论分析：电流表电压表及滑动变阻器的规格

电流表0�0.6A量程，电压表0�3V量程。

滑动变阻器0�50Ω。

（2）    选用电路

提出问题：选用电路时，还可将（A）接在外面，原则上也是可以的，那么我们在做实验时是否两个都可以，还是哪一个更好？为什么？

学生回答：两种方式测量都会带来误差。

引导误差分析：

选用哪种方式，要根据实际测量的需要确定，现在要想测出电源的内阻，如果采用图乙方式，最后得到的结果相当于电源内阻与电流表内阻的总和，而两者相差又不太多，这样一来误差就会比较大，所以应采用图甲的电路图。明确各仪器的规格。此外，开头一个，导线若干。

3、数据处理：

将数据描在图上，利用图线解决问题。

（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与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，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。

描绘U—I图象：

A点意味着断路情况，它的纵轴截距就是电源电动势E。

B点意味着短路情况，它的横坐标是I=E/r，r=E/I

说明：①A、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。

4、误差分析：

实验中的误差属于系统误差，请同学们进一步讨论，选用甲电路得到的数值是偏大还是偏小？

引导学生：利用图线及合理的推理

结论：r真>r测 E真>E测

选用乙电路得到的数值是偏大还是偏小？

作 业

布 置

（1）    课外探究小实验:测“水果电池的电动势与内电阻”

（2）    讨论课本P74页练习第3题。坐标的选取方法及坐标轴截距的物理意义？

（3）    作业纸

课堂总结

（1）用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻，要根据实际测量的需要，选用合适的电路。

（2）利用图线进行数据处理是物理实验中常用的一种方法。