高中物理 第二章 恒定电流 测定电源电动势和内阻学案 新人教版选修3-1

高中物理 第二章 恒定电流 测定电源电动势和内阻学案 新人教版选修3-1

‎2.9实验：测定电池的电动势和内阻预习案 ‎ ‎【知识回顾】:‎ 1. 闭合电路欧姆定律表达式 变形式 ‎2.电流表内外接法指 对测量值的影响 v A ‎【自主学习】：‎ ‎1.伏安法电路图 思考：需要测量的数据 实验原理 处理数据的方法（1）‎ ‎（2）‎ ‎2.其他测量方法：‎ 试一试：画出电路图 思考： 需要测量的数据 需要测量的数据 如何求结果 如何求结果 查一查：新旧电池有何不同？‎ ‎【小试身手】：在测定电源的电动势和内阻的实验中，待测电池、开关和导线配合下列哪组仪器，可以达到测定目的 （ ）‎ A. 一只电流表和一个滑动变阻器 B. 一只电流表和一只电压表 C. 一只电流表和一个电阻箱 D. 一只电压表和一个电阻箱 实验：伏安法测电源的电动势和内阻导学案 ‎【预习提问】：我们这节课的实验原理是什么？课本上给我们提供了几种实验电路？这些电路有没有什么误差？产生误差的原因分别是什么？‎ 这节课，我们主要用伏安法（电流表内接）来测量干电池的电动势和内阻。‎ ‎【实验目的】：‎ ‎（1）知识与技能：会用伏安法测电源的电动势和内阻。‎ ‎（2）过程与方法：熟练的连接线路，学会利用图线处理数据的方法。‎ ‎（3）情感、态度与价值观：养成规范操作实验的习惯，并能科学、合理地处理数据。培养学生合作探究的团队意识 。渗透实验安全教育。‎ ‎【实验器材】：‎ ‎1号电池（待测电源）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线，坐标纸。‎ 图 1‎ ‎【实验原理】： 如图所示:‎ 处理方法（a）计算法：‎ 测出两组_______值，就能算出电动势和内阻。‎ 原理公式：_____________‎ ‎（b）图像法：测出六组实验数据，并在坐标纸上画出U-I曲线.(重点）‎ ‎【实验步骤】：请按正确顺序排序 ‎(a)闭合电键，调节变阻器，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。‎ ‎(b)断开电键，整理好器材。‎ ‎(c)确定电流表、电压表的量程，按照电路原理图把器材连接好。‎ ‎(d)将滑动变阻器打到最大值。‎ ‎(e)数据处理：在坐标纸上作U－I图，求出E、r ‎【合作探究】：小组讨论，分析整理我们应该注意的事项，并记录：‎ ‎（1） ；‎ ‎（2） ；‎ ‎（3） ；‎ ‎（4） ；‎ ‎（5） ；‎ ‎【实验过程】进行实验，记录数据，建立坐标，描点画图。（约20分钟）‎ ‎【合作探究】：小组讨论发言，由老师归纳总结。‎ 1. 你得到的图线是直线还是曲线？你的六组数据是相差大一点好还是小一点好？为什么？‎ 答：‎ 2. 将图线向上延长，与纵坐标会有一个交点，此交点的具体含义是什么？代表什么物理量？‎ 答：‎ 1. 将图线向下延长，与横坐标会有一个交点，此交点的具体含义是什么？代表什么物理量？‎ 答：‎ 2. 此图线的斜率代表什么物理量？‎ 答：‎ ‎5.画图时一定要以零当坐标原点么？为什么？‎ 答：‎ ‎【精讲点拨】如图所示是根据某次实验记录的数据画出的U—I图线，关于此图线，下列的说法中正确的是：（ ）‎ A、 纵轴的截距表示电源的电动势，即E＝3.0V B、 横轴的截距表示电源的短路电流，即I短＝0.6A C、 电源的内阻r＝5Ω D、 电源的内阻r＝1.0Ω ‎【当堂练习】‎ ‎1、在《测定电源电动势和内阻》的实验中，进行数据处理时的作图，正确做法是（ ）‎ A、横坐标I的起点一定要是零 B、纵坐标U的起点一定要是零 C、使表示实验数据的点尽可能地集中在一边 D、使表示实验数据的点尽可能地布满整个图纸 ‎2、用电压表、电流表测定a、b两节干电池的电动势Ea、Eb和内电阻ra、rb时，画出的图线如图所示，则由此图线可知 （ ）‎ A、Ea＞Eb 、ra＞rb B、Ea＞Eb 、ra＜rb C、Ea＜Eb 、ra＞rb D、Ea＜Eb 、ra＜rb ‎【课后作业】：必做题：完成课后拓展案部分。‎ 选做题：导学练“基础训练”部分。‎ 附页：实验数据处理 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ U/V I /A ‎ U-I图线：‎ 根据所绘图线，你所测量的电池电动势E= ，内阻r= 。‎ 课后拓展案 ‎1、在测量电池的电动势和内阻的实验中，电源的电动势约为6V，内阻约为0.5Ω，电流表的内阻为0.5Ω，电压表的内阻为6kΩ。为了减小实验的误差，应当采用的电路是如图所示中的：（ ）‎ ‎2、下面给出的用伏安法测电池的电动势和内阻的数据处理方法中，既能减小偶然误差，又直观简便的方法是： （ ）‎ A、测出两组I和U数据，代入方程组，求出E和r B、测出多组I和U数据，代入方程求出几组E和r，最后求出平均值 C、测出多组I和U数据，画U—I图线，根据图线求出E和r D、测出多组I和U数据，分别求出I和U的平均值，然后代入公式求出E和r ‎3、在测电源电动势和内阻的实验中，用电源、电阻箱、电压表连成如实验图10-13所示电路．一位同学记录的6组数据见下表：‎ R/Ω ‎2.0‎ ‎3.0‎ ‎6.0‎ ‎10‎ ‎15‎ ‎20‎ U/V ‎1.30‎ ‎1.36‎ ‎1.41‎ ‎1.48‎ ‎1.49‎ ‎1.50‎ 试根据这些数据在坐标纸上选择适当的坐标轴，并在实验图10-14的方格纸上画出图线，根据图线读出电源的电动势E=_ __V，求得电源的内阻r=__ _Ω。 ‎