高中物理新课标版人教版选修3-1优秀教案：实验：测定电池的电动势和内阻

10．实验：测定电池的电动势和内阻三维目标知识与技能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。

过程与方法1．通过设计电路和选择仪器，开阔思路，激发兴趣；2．养成规范操作实验并能科学、合理地处理数据的习惯。

情感、态度与价值观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。

教学重点掌握实验原理和方法，学会处理实验数据。

教学难点如何利用图线得到结论以及实验误差的分析。

教学方法讨论法、启发法、分析归纳法，分组实验。

教具准备电流表、电压表、滑动变阻器、开关、旧两节电池、导线若干。

教学过程［新课导入］在闭合电路欧姆定律一节的例题中我们学习过一种利用闭合电路欧姆定律求电池电动势和内电阻的方法。

利用闭合电路欧姆，用哪些仪器、方法都可以测定电池的电动势和内阻呢？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。

［新课教学］一、实验原理要测出干电池的电动势和内电阻，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。

主要有下面的四种方案。

1．伏安法用电压表、电流表、可变电阻（如滑动变阻器）测量。

根据电压表和电流表所接位置的不同，原理电路有两种，如下图。

设电源电动势为E ，内阻为r ，路端电压为U ，回路中的总电流为I ，根据闭合电路欧姆定律有原理公式：E ＝U ＋Ir从理论上讲，如果能测出U 、I 的两组数据，就可以列出两个关于E 、r 的方程，于是能够从中解出E 和r 。

E ＝U 1＋I 1rE ＝U 2＋I 2r 解得：211221I U I U E I I -=-，1221U U r I I -=-。

2．欧安法用电流表、电阻箱测量。

原理电路如图所示。

根据闭合电路欧姆定律有原理公式：E ＝IR ＋Ir从理论上讲，如果能测出I 、R 的两组数据，就可以列出两个关于E 、r 的方程，于是能够从中解出E 和r 。

实验：测定电池的电动势和内阻一、教材分析“实验：测定电池的电动势和内阻”是人教版高中物理选修3-1第二章第九节的内容，它是闭合电路欧姆定律的深化和实际应用，学生通过本节课的学习，既能巩固电学问题的分析思路，加深对闭合电路欧姆定律的理解，激发学生的学习兴趣，培养学生合作、探究、交流能力，具有很重要的实际意义。

二、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。

三、教学重点难点重点：利用图线处理数据难点：如何利用图线得到结论以及实验误差的分析四、学情分析1．知识基础分析：①掌握了闭合电路欧姆定律，会利用该定律列式求解相关问题。

②掌握了电流表、电压表的使用方法。

2．学习能力分析：①学生的观察、分析能力不断提高，能够初步地、独立发现事物内在联系和一般规律的能力。

②具有初步的概括归纳总结能力、逻辑推力能力、综合分析能力。

五、教学方法实验法，讲解法六、课前准备1．学生的学习准备：预习学案。

2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。

3．教学环境的设计和布置：两人一组，实验室内教学。

七、课时安排：1课时八、教学过程（一）预习检查、总结疑惑（二）情景引入、展示目标回顾上节所学内容，引入新内容教师：上堂课我们学习了闭合电路的欧姆定律，那么此定律文字怎么述？公式怎么写？学生：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比，这就是闭合电路的欧姆定律。

高中物理《实验：测定电池的电动势和内阻》教案（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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教学设计整体设计教学目标一、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，滑动变阻器，开关，导线教学方法实验法，讲解法教学过程导入新课回顾上节所学内容，引入新内容教师：上堂课我们学习了闭合电路的欧姆定律，那么此定律文字怎么叙述？公式怎么写？学生：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比，这就是闭合电路的欧姆定律。

提出问题：现在有一节干电池，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，得到的大致答案为：由前面的闭合电路欧姆定律I＝E/(r＋R)可知E＝I(R ＋r)，或E＝U＋Ir，只需测出几组相应的数值便可得到，可以采用以下的电路图：这几种方法均可测量，今天我们这节课选择用测量的这一种。

主要教学过程1．实验原理：闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir2．实验器材：学生回答：测路端电压；测干路电流，即过电源的电流。

需测量的是一节干电池，电动势约为1.5 V，内电阻大约为零点几欧。

电流表、电压表及滑动变阻器的规格要根据实验的具体需要来确定，看看我们用到的电路图里面各需测的是什么？提出问题：选用电路图时，还可将接在外面，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。

教学设计10实验：测定电池的电动势和内阻本节分析本节是闭合电路的欧姆定律的深化和实际应用，本节主要介绍了用伏安法测量电池的电动势与内阻，以及处理实验数据的方法——图象法，同时也是对前几节所学电路知识和实验技能的综合运用与提升．学生通过本节的学习，既能巩固电学问题的分析思路，加深对闭合电路的欧姆定律的理解，了解电池的主要特性，又能激发学生的学习兴趣，培养学生合作、探究、交流能力，具有很重要的实际意义．学情分析学生已经掌握了闭合电路的欧姆定律，并且已经有从电路的内、外电阻来分析电路的意识，掌握了电流表、电压表的使用方法．但是由于对电学实验接触比较少，对于电路的分析能力仍需进一步加强，这也是本实验探究的一个重要任务．另外，对于数据的处理，学生较熟悉的是计算法，利用图象处理数据的能力的培养与提高是本次实验探究的另一个重要任务．教学目标●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．●过程与方法(1)体验测定电源的电动势和内阻的探究过程，并通过设计电路和选择仪器，开阔思路，激发兴趣．(2)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．●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．教学重难点本节的重点是利用图线处理数据，而难点是如何利用图线得到结论以及实验误差的分析．教学方法实验法、讲解法．教学准备多媒体课件．教学设计（一）（设计者：臧国东）教学过程设计用电流表、电阻箱测量．如图所示：＋Ir＋URr这几种方法均可测量，本节选择用伏安法测量， 2.闭合开关前，把滑动变阻器的滑片移到一端使其阻值最大.3.闭合开关，调节滑动变阻器，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，用同样的方法测量实验中至少得到6组数据，画在图上拟合出一条直线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：将图线延长，分别交轴与A、B两点．开路情况，它的纵轴截距就是电池的电动势它的横轴截距就是短路电流；为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，可选用已使用过一段时间的干电池.干电池在大电流放电时，电动势E会明显下降，内阻板书设计10 实验：测定电池的电动势和内阻【实验器材】待测电池，电压表，电流表，滑动变阻器，开关，导线 【实验方案】原理公式：E ＝U ＋Ir 原理公式：E ＝IR ＋Ir 原理公式：E ＝U ＋URr教学反思本节是操作性很强的实验课，从实验的应用价值、原理分析，从电路设计到实际动手实验获取实验数据，从对实验数据进行处理到得出结论、进行误差分析，都体现了物理实验中理性思维的魅力及实验操作技能的重要性，在整个过程中，体现了交流合作的重要性．本节包括实验原理分析、电路设计及实际动手实验获取实验数据、组织学生对实验数据进行处理和得出结论、进行误差分析．通过复习闭合电路的欧姆定律，为实验设计做好知识铺垫．实验方案由学生自己完成并展评，体现了学生自主学习的思想，充分挖掘学生的潜能．在方案设计中学生有不同的方案，组织学生对不同的方案进行交流与讨论，对方案设计进行优化．在电路连接及数据采集中大部分同学能按电路图正确选择并连接实验器材，完成采集六组以上数据的实验任务，为处理数据及误差分析提供了依据．其中数据处理会花费学生一定的时间，今后可考虑引入电流传感器、电压传感器等数据采集设备搜集实验数据，用计算机分析处理实验数据，可以大大提高课堂效率．教学设计（二）（设计者：徐会强）教学过程设计根据提供的器材，用伏安法测干电池的电动势和内阻计算机、数据采集器；(内阻r≈0.1 Ω，量程：－1(内阻r≈300 kΩ，量程：－(0～20 Ω)，电阻箱(0～9 999 Ω)用伏阻法测水果电池的电动势和内阻将滑动变阻器换成电阻箱，开始实验，板书设计10实验：测定电池的电动势和内阻一：伏安法二：伏阻法三：安阻法原理公式：E ＝U ＋Ir 原理公式：E ＝IR ＋Ir 原理公式：E ＝U ＋U Rr 教学反思随着信息技术的发展，信息技术与物理课堂的结合越来越密切，信息技术由传统的辅助教学手段逐渐成为教学工具，引起高中物理课堂的变革．基于未来课堂的理论与理念，学生分组实验采用电压传感器、电流传感器对实验数据进行数字采集，同时通过网络远程控制技术，教师和学生之间可以顺利实现教学问题的交流，学生可以不用见到老师，就得到老师手把手的辅导和讲授，学生还可以直接在电脑中进行习题的演算和求解，在此过程中教师能够轻松看到学生的解题思路和步骤，并加以实时的指导．通过控制学生电脑终端，随时查看学生实验数据、指导学生实验．在学生分组实验中，使用网络摄像机，实时同步传输学生分组实验情况，很好地实现了实验过程的可视化．学生利用计算机自带功能，分析处理数据，实现了数据处理的智能化．本教学设计实现了信息技术由辅助教学向教学工具的转变，为下一步的未来学校、未来课堂的建设进行了大胆的尝试，收到了很好的效果． 备课资料 ●测量电池电动势和内阻的系统误差分析方法若实验用图1中的甲和乙两种电路进行，两种电路产生的系统误差不同，在每种分析方法中将作分别讨论．图1设电压表和电流表的内阻分别为R V 和R A ，电池电动势和内阻的真实值分别为E 真和r 真，测量值分别为E 测和r 测．方法一、公式推导设在每种电路中滑动变阻器阻值为R 1和R 2时，电压表和电流表的两组测量值分别为U 1、I 1和U 2、I 2.1．如图1甲，根据闭合电路的欧姆定律有：E 测＝U 1＋I 1r 测(1)E 测＝U 2＋I 2r 测(2)由(1)(2)解得：r 测＝U 1－U 2I 2－I 1(3) 当滑动变阻器阻值为R 1和R 2时，外电路总电阻的实际值为：R 1′＝（R 1＋R A ）R V R 1＋R A ＋R V，R 2′＝（R 2＋R A ＋R V ）R 2＋R A ＋R V .干路电流为：I 1′＝E 真R 1′＋r 真，I 2′＝E 真R 2′＋r 真.电流表的读数(由分流原理得)为：I 1＝R V R 1＋R A ＋R V I 1′，I 2＝R V R 1＋R A ＋R V I 2′，电压表的读数为：U 1＝I 1(R 1＋R A )，U 2＝I 2(R 2＋R A )．将U 1、I 1、U 2、I 2的表达式代入(3)式得：r 测＝r 真R V r 真＋R V(4) 将(4)式代入(1)式得：E 测＝R V r 真＋R VE 真(5) 由(4)(5)两式可知，用图甲1电路测量时，电池内阻的测量值要比真实值小，或者说测出的内阻实际上是电池内阻的真实值和电压表内阻的并联值；电动势的测量值也比真实值小，或者说测出的电动势实际上是用电压表直接接在电池两极时的路端电压(电压表的读数)．2．如图1乙，根据闭合电路的欧姆定律有：E 测＝U 1＋I 1r 测(6)E 测＝U 2＋I 2r 测(7)由(6)(7)解得：r 测＝U 1－U 2I 2－I 1(8) 当滑动变阻器阻值为R 1和R 2时，外电路总电阻的实际值为：R 1′＝R A ＋R 1R V R 1＋R V ，R 2′＝R A ＋R 2R V R 2＋R V .干路电流(电流表的读数)为：I 1＝E 真R A ＋R 1R V R 1＋R V ＋r 真，I 2＝E 真R A ＋R 2R V R 2＋R V ＋r 真.电压表的读数为：U 1＝I 1R 1′，U 2＝I 2R 2′.将U 1、I 1、U 2、I 2的表达式代入(8)式得：r 测＝r 真＋R A .(9)将(9)式代入(6)式得：E 测＝E 真(10)(9)(10)两式告诉我们，用图1乙电路测量时，电池内阻的测量值要比真实值大，或者说测出的内阻实际上是电池内阻的真实值和电流表内阻的串联值；电动势的测量值等于其真实值，即没有系统误差．方法二、图象比较由闭合电路欧姆定律得出路端电压和通过电池内部的电流的关系为U＝E－Ir，U-I图象如图2所示，图中直线和U轴的交点表示电池的电动势，内阻为斜率的负值，即图中的tan θ值．图21．如图1甲，电压表的读数就是路端电压，而电流表的读数由于电压表的分流却小于通过电池内部的电流，即U的测量值准确，I的测量值偏小．按这样的测量值作出的U-I图象肯定存在系统误差．现将由测量值作出的U-I图线(实线)和准确的UI图-线(虚线)在同一图中进行比较．如图3所示，由于对应于每一路端电压值，I的测量值总是偏小，而且随着变阻器阻值的减小(电流的增大)时，这种误差也减小，当外电路阻值为零时，这种误差也为零，所以实际画出的U-I图线和准确的U-I图线在I轴上相交．即E测＜E真，r测＜r真．图3图42．如图1乙，电流表的读数就是通过电池内部的电流，而电压表的读数由于电流表的分压却小于电池的路端电压，即I的测量值准确，U的测量值偏小．按这样的测量值作出的U-I图象也肯定存在系统误差．现将由测量值作出的U-I图线(实线)和准确的U-I图线(虚线)在同一图中进行比较．如图4所示，对于每一电流I的值，U的测量值总是偏小，而且随着变阻器阻值的增大(电流的减小)时，这种误差也减小．当变阻器阻值无限大时，这种误差趋于零．所以实际画出的U-I图线和准确的U-I图线在U轴上相交．即E测＝E真，r测＞r真．方法三、等效变换图5 图6 1．如图1甲，实际的电压表V 可以等效为理想的电压表V 0和电阻R V 的并联(图5)，而电阻R V 和实际电池(E 真、r 真)又可以等效为一个新电池(E 1、r 1)(图6)．这样由于V 0是理想的，电流表的读数就没有误差了．而E 1为等效电池的电动势，即为图5中a 、b 两点的开路电压，E 1＝U ab ＝E 真R V ＋R 真R V ＝R V R V ＋R 真E 真．r 1为等效电池的内阻，即为等效电池a 、b 间短路时电动势E 1和短路电流I 1的比值，r 1＝E 1I 1＝R V R V ＋r 真E 真E 真r 真＝R V r 真R V ＋r 真.因此，电池电动势和内阻的测量值为：E 测＝E 1＝R V R V ＋R 真E 真，r 测＝r 1＝R V r 真R V ＋r 真.和方法1的结果完全相同．图7 图8 2．如图1乙，实际的电流表A 可以等效为理想的电流表A 0和电阻R A 的串联(图7)，而R A 和实际电池又可以等效为一个新电池(E 2、r 2)(图8)．这样，由于A 0是理想的，电压表的读数就没有误差了．而E 2为等效电池的电动势，即为图8中c 、d 两点的开路电压，E 2＝U cd ＝E 真，r 2为等效电池的内阻，即为等效电池c 、d 间短路时电动势E 2和短路电流I 2的比值，r 2＝E 2I 2＝E 真E 真R A ＋r 真＝r 真＋R A ，因此，电池的电动势和内阻的测量值为E 测＝E ＝E 真，r 测＝r 2＝r 真＋R A ，和方法一中的结果也完全相同．总结以上三种分析方法都可以分析出甲和乙两种电路中电动势和内阻的测量值和真实值之间的关系．按甲图实验结果表明：当R V≫r真时，测量误差就很小，而一般情况下都能满足R V≫r真．所以，在一般情况下采用甲图测量比较合适．按乙图实验结果表明：当R A≪r真时，测量误差也很小，但若R A和r真可以比较的话(如蓄电池)，这种误差就不容忽视了．。

2021年高中物理实验：测定电池的电动势和内阻教案1 新人教版选修3一、教材分析“实验：测定电池的电动势和内阻”是人教版高中物理选修3-1第二章第九节的内容，它是闭合电路欧姆定律的深化和实际应用，学生通过本节课的学习，既能巩固电学问题的分析思路，加深对闭合电路欧姆定律的理解，激发学生的学习兴趣，培养学生合作、探究、交流能力，具有很重要的实际意义。

二、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。

三、教学重点难点重点：利用图线处理数据难点：如何利用图线得到结论以及实验误差的分析四、学情分析1．知识基础分析：①掌握了闭合电路欧姆定律，会利用该定律列式求解相关问题。

②掌握了电流表、电压表的使用方法。

2．学习能力分析：①学生的观察、分析能力不断提高，能够初步地、独立发现事物内在联系和一般规律的能力。

②具有初步的概括归纳总结能力、逻辑推力能力、综合分析能力。

五、教学方法实验法，讲解法六、课前准备1．学生的学习准备：预习学案。

2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。

3．教学环境的设计和布置：两人一组，实验室内教学。

七、课时安排：1课时八、教学过程（一）预习检查、总结疑惑（二）情景引入、展示目标回顾上节所学内容，引入新内容教师：上堂课我们学习了闭合电路的欧姆定律，那么此定律文字怎么述？公式怎么写？学生：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比，这就是闭合电路的欧姆定律。

实验：测定电池的电动势和内阻知识集结知识元实验：测定电池的电动势和内阻知识讲解实验测定电源的电动势和内阻一、伏安法测电源电动势和内阻：（一）实验目的1．掌握用电压表和电流表测量电源电动势和内阻的方法。

2．学会用图象法求电源的电动势和内阻。

（二）实验原理1．实验依据闭合电路欧姆定律。

2．实验电路如图所示3．E和r的求解由U=E－Ir，得：，解得：4．作图法数据处理如图所示。

（1）图线与纵轴交点为E。

（2）图线与横轴交点为。

（3）图线的斜率绝对值表示。

（三）实验器材电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、刻度尺、铅笔等。

（四）实验步骤1．电流表用0.6A量程，电压表用3V量程，按图连接好电路。

2．把变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端。

3．闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(I1，U1)。

用同样方法测量出多组I、U值。

填入表格中。

4．断开开关，拆除电路，整理好器材。

（五）数据处理本实验中数据的处理方法：一是联立方程求解的公式法，二是描点画图法。

第1组第2组第3组第4组第5组第6组U/VI/A方法一：联立六组对应的U、I数据，数据满足关系式U1=E－I1r、U2=E－I2r、U3=E－I3r……让第1式和第4式联立方程，第2式和第5式联立方程，第3式和第6式联立方程，这样解得三组E、r，取其平均值作为电池的电动势E和内阻r的大小。

方法二：在坐标纸上以路端电压U为纵轴、干路电流I为横轴建立U－I坐标系，在坐标平面内描出各组(I，U)值所对应的点，然后尽量多地通过这些点作一条直线，不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧，则直线与纵轴交点的纵坐标值即是电池电动势的大小(一次函数的纵轴截距)，直线的斜率绝对值即为电池的内阻r，即。

（六）注意事项1．为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些(选用已使用过一段时间的干电池)。

2．在实验时，电流不能过大，通电时间不能太长，以免对E与r产生较大影响。

高中物理人教版选修3-1第二单元第10课测定电池的电动
势和内阻教学设计
【名师授课教案】
1教学目标
1.熟练掌握电学基本仪器的使用;
2.知道测量电池电动势和内阻的实验原理;
3.通过电池在生活、生产、科技不同领域的应用介绍,渗透物理与STS的联系;
4.通过实验培养学生物理核心素养:学生仔细观察、真实记录实验数据等良好的实验习惯和实事求是的品质。

2学情分析
本实验前,学生已经有伏安法探究导体的电阻及其影响因素的定量关系和练习使用多用电表的实验基础;学生在高一化学《原电池》这一节中已经学习过水果电池的原理,本实验采用香蕉电池作为测定对象,增加了学习的趣味性,学生对电池形成的原理及哪个细棒是正极都很清楚。

学生在测绘小灯泡的伏安特性曲线中已经初步掌握图象法处理实验数据,这节课我们只是再一次熟悉用图象法处理数据。

经历前面几个电学实验,学生已经具备一定的电学实验的操作技能。

3重点难点
1.掌握实验原理方法,灵活运用闭合电路欧姆定律;
2.学会实验数据的处理方法。

4教学过程
4.1.1教学活动
活动1【导入】一、关注STS 引入新课
一、关注STS 引入新课
通过电池在生产、生活、科技不同领域的应用介绍,加强物理与STS联系的渗透教育;用水果电池驱动生日贺卡,送出祝福,体现人文关怀,调动学生学习积极性;激发学生对测定水果电池的电动势和内阻的学习兴趣。

师:水果电池真的能点亮让发光二极管吗?老师做了一个香蕉电池。

(桌下拿上来8个串联好的香蕉电池),现在我们用香蕉电池给生日贺卡供电。

生日贺卡真的能工作,让我们把这份特殊的生日礼物送给将要过生日的评委专家、领导老师、同学们,送上我最诚挚的祝福。

2.9 实验：测定电池的电动势和内阻一、教材分析“实验：测定电池的电动势和内阻”是人教版高中物理选修3-1第二章第九节的内容，它是闭合电路欧姆定律的深化和实际应用，学生通过本节课的学习，既能巩固电学问题的分析思路，加深对闭合电路欧姆定律的理解，激发学生的学习兴趣，培养学生合作、探究、交流能力，具有很重要的实际意义。

二、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。

三、教学重点难点重点：利用图线处理数据难点：如何利用图线得到结论以及实验误差的分析四、学情分析1．知识基础分析：①掌握了闭合电路欧姆定律，会利用该定律列式求解相关问题。

②掌握了电流表、电压表的使用方法。

2．学习能力分析：①学生的观察、分析能力不断提高，能够初步地、独立发现事物内在联系和一般规律的能力。

②具有初步的概括归纳总结能力、逻辑推力能力、综合分析能力。

五、教学方法实验法，讲解法六、课前准备1．学生的学习准备：预习学案。

2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。

3．教学环境的设计和布置：两人一组，实验室内教学。

七、课时安排：1课时八、教学过程（一）预习检查、总结疑惑（二）情景引入、展示目标回顾上节所学内容，引入新内容教师：上堂课我们学习了闭合电路的欧姆定律，那么此定律文字怎么述？公式怎么写？学生：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比，这就是闭合电路的欧姆定律。

测电源的电动势和内阻教案【教学目标】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。

重点：掌握实验原理和方法，学会处理实验数据。

难点：掌握实验原理和方法，学会处理实验数据。

【自主预习】1．实验原理（三种方法）：（1）选用伏安法测电源电动势与内电阻用电压表、电流表、可变电阻（如滑动变阻器）测量。

如图1所示：测出两组_______值，就能算出电动势和内阻。

原理公式：_____________实验原理（1）是本节课的重点。

测出几组U,I数值，带入(1)式得到的方程两两组成方程组，可得到E，r值。

这种方法误差较大。

还可以多测出几组U,I值，然后在U-I坐标平面内描出各组U、I值所对应的点，然后通过这些点画一直线，如图所示，直线与纵轴的的交点的纵坐标就是电池的电动势的大小，直线与横轴的交点的横坐标就是电池的短路电流I o=E/r，因此可求的内电阻r=E/I o。

误差分析：E测E真r测r真（2）用安阻法测量。

如图2.6-2所示：测出两组_______值，就能算出电动势和内阻。

原理公式：_____ ________（3）用伏阻法测量。

如图2.6-3所示：测出两组_______值，就能算出电动势和内阻。

原理公式：____ _________2．实验器材：电池（待测电源）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线，坐标纸。

【典型例题】一、实验基本操作【例1】某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值为0～20 Ω，连接电路的实物图如图2－9－11所示．该学生接线中错误的和不规范的做法是( )A．滑动变阻器不起变阻作用B．电流表接线有错C ．电压表量程选用不当D ．电压表接线不妥 二、数据处理方法【例2】 下面是在测某电池的电动势和内阻的实验中记录的六组数据．请在直角坐标系中画出U —I 图，并根据图象算出待测电池的电动势和内阻.【例3】．某同学采用如图2－9－13所示的电路测定电源电动势和内阻，已知有干电池(电动势约为1.5 V ，内阻约2 Ω)，电压表(0～3 V,3 k Ω)，电流表(0～0.6A,1.0 Ω)，滑动变阻器R 1(10 Ω，2 A)和R 2(100 Ω，0.1 A)各一只．(1)实验中滑动变阻器应选用________(选填“R 1”或“R 2”)． (2)在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路．(3)在实验中测得多组电压和电流值，得到如图丙所示的U —I 图象，由图可较准UI确地求出电源电动势E ＝______ V ；内阻r ＝________ Ω. 【课后练习】1.如图2－9－12所示是根据某次实验记录数据画出的U —I图象，下列关于这个图象的说法中正确的是( )A ．纵轴截距表示待测电源的电动势，即E ＝3 VB ．横轴截距表示短路电流，即I 短＝0.6 AC ．根据r ＝EI 短，计算出待测电源内阻为5 ΩD ．根据r ＝|ΔU ΔI|，计算出待测电源内阻为1 Ω2．如图3所示，甲、乙为两个独立电源的路端电压与通过它们的电流I 的关系图象，下列说法中正确的是( )A ．路端电压都为U 0时，它们的外电阻相等B ．电流都是I 0时，两电源的内电压相等C ．电源甲的电动势大于电源乙的电动势D ．电源甲的内阻小于电源乙的内阻3．用图象法计算电动势和内电阻时，先要描点，就是在U —I 坐标系中描出与每组I 、U 值对应的点，以下说法中正确的是( )A ．这些点应当准确地分布在一条直线上，即U —I 图线应通过每个点B ．这些点应当基本上在一条直线上，由于偶然误差不能避免，所以U —I图线不可能通过每一个点C．不在U—I图线上的点应当大致均衡地分布在图线两侧D．个别偏离直线太远的点，应当舍去4．在测定电池的电动势和内电阻实验的实物连接图中(如图4)，电流表和电压表的正接线柱都尚未连接，为了做这个实验，应该把( )A．电流表的正接线柱与c点相连B．电流表的正接线柱与b点相连C．电压表的正接线柱与a点相连D．电压表的正接线柱与c点相连5．用伏安法测电池的电动势和内电阻的实验中，下列注意事项中正确的是( ) A．应选用新的干电池作为被测电源，以使电压表示数的变化比较明显B．应选用内阻较小的电压表和电流表C．移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路，以免造成电流表过载D．根据实验记录的数据作U－I图象时，应通过尽可能多的点画一条直线，并使不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧6.在用图5所示的电路测量电池电动势和内阻的实验中，若有两只电压表V1和V2量程相同，内阻R V1>R V2；两只电流表A1、A2量程相同，内阻R A1>R A2，在该实验中，为了使E、r的测量精确些，选择的电表可以是( )A．V1和A2B．V2和A2C．V2和A1D．V1和A17．下面给出的用伏安法测电池的电动势和内电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⎩⎪⎨⎪⎧E ＝U 1＋I 1rE ＝U 2＋I 2r方程组，求出E 和rB ．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，画出U —I 图象，根据图象求出E 和rD ．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r8．如图6所示，已知R 1＝R 2＝R 3＝1 Ω.当开关S 闭合后，电压表的读数为1 V ；当开关S 断开后，电压表的读数为0.8 V ，则电池的电动势等于( )A ．1 VB ．1.2 VC ．2 VD ．4 V9．如图7所示是测量两节干电池组成的串联电池组的电动势和内电阻的实验所用器材，用实线将它们连成实验电路．10．利用伏安法测量干电池的电动势和内电阻，现有的器材为干电池：电动势约1.5 V ，符号电压表：量程1 V ，内阻998.3 Ω，符号 V 电流表：量程1 A ，符号 A滑动变阻器：最大阻值10 Ω，符号电阻箱：最大阻值99 999.9 Ω，符号单刀单掷开关1个，符号导线若干(1)设计测量电源电动势和内电阻的电路并将它画在指定的方框内．要求在图中标出电压表、电流表的接线柱的正负．(2)为了满足本实验要求并保证实验的精确度，电压表量程应扩大为原量程的__________倍，电阻箱的阻值应为__________ Ω.答案：例1. 答案AD解析实物图中，滑动变阻器的两个固定端被接入电路，滑片移动时，变阻器不起变阻作用，选A项．电流表和电压表只允许从电表的正接线柱流入，负接线柱流出，故图中电压表接线错误，电流表接线正确．故选D项，不选B项．一节干电池的电动势为1.5 V，电压表选用0～3 V量程是正确的，故不选C项．图中电压表直接和电池并联，即使开关断开，电压表仍有示数，开关不能控制整个电路，从这个角度看出应选D项．例2. 答案图象见解析图 1.46 V 0.72 Ω解析建立坐标系，利用描点法画出U—I图象，如图所示．第四个点明显偏离，可见误差太大，应舍去．直线与纵轴的交点坐标即为电源的电动势E＝1.46 V．由闭合电路的欧姆定律E＝U＋Ir，将直线上的点(1.10,0.50)的坐标U＝1.10 V，I＝0.50A 代入得内阻r ＝0.72 Ω.例3.答案 (1)R 1 (2)见解析图 (3)1.48(1.47～1.49均正确) 1.79(1.78～1.90均正确)解析 (1)电路中最大电流I ＝E r＝1.5 V 2 Ω＝0.75 A ．R 2的额定电流小于0.75 A ，同时R 2阻值远大于电源内阻r ，不便于调节，所以变阻器用R 1.(2)如下图所示．(3)将图线延长，交于纵轴，则纵截距即为电动势E ＝1.48 V(1.47～1.49 V 均正确)r ＝ΔU ΔI，可得r ＝1.79 Ω(1.78～1.90 Ω均正确)课后练习 1. 答案 AD 2.答案 AC 3.答案 BCD解析 用描点法画图象时，应使这些点基本在一条直线上，且大致均衡地分布在图线两侧，个别偏离直线太远的点是由于偶然误差造成的，应当舍去．4. 答案CD5.答案AC6.答案 C7.答案AD解析首先分析该电路的误差来源，此种接入电路的方法来源于电压表分流，即所测得的电流为不准确值(不是干路电流)，所以应尽可能避免电压表分流，应选大阻值电压表．8.答案 C解析开关闭合时，R总＝r＋R1＋R2R3R2＋R3＝r＋1.5将I＝UR1＝1 A代入公式得E＝r＋1.5①开关断开时，R总′＝r＋R1＋R3＝r＋2将I′＝U′R1＝0.8 A代入公式得E＝0.8r＋1.6②解之得E＝2 V，r＝0.5 Ω9. 答案见解析图解析本题考查实验电路的实物连线．首先画出实验电路图如右图所示．因为待测电源电动势约为3 V，所以电压表选用0～3 V的量程；干电池的允许电流一般在0.5 A 左右，所以电流表应选用0～0.6 A的量程；注意开关闭合前，要使变阻器接入电路的阻值尽量大些，保护电流表以防烧毁．电压表不要直接接在电源的两极上，要受开关的控制，实物连接图如下图所示．10. 答案 (1)见解析图 (2)2 998.3解析 (1)因电源电动势约为1.5 V ，而电压表量程为1 V ，故电压表需串联电阻箱扩大量程；因电源内电阻一般较小，为减小实验误差，电路采用电压表扩大量程后直接跨接在电源两端，即电流表外接法，电路如下图所示．(2)因电源电动势约为1.5 V ，故电压表量程扩大为原量程的2 倍，即量程为2 V 为宜．设电压表串联电阻为R ，则211998.3V U U R U R '--==Ω=998.3 Ω。

第九节实验：测定电池的电动势和内阻教案教学目标：（一）知识与技术一、了解并掌握测定电池的电动势和内阻的原理和实验方式。

2、学习用图象法处置实验数据。

（二）进程与方式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、合理地处置数据的适应。

（三）情感、态度与价值观使学生理解和掌握运用实验手腕处置物理问题的大体程序和技术，具有勇于质疑的适应、严谨求实的态度和不断探索的精神，培育学生观察能力、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：掌握实验原理和方式，学会处置实验数据。

教学难点：用图象法处置实验数据。

教学方式：分组实验教学用具：测定电池的电动势和内阻的有关实验器材教学进程：（一）引入新课教师：咱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：这节课咱们就按照闭合电路的欧姆定律，来测量电池的电动势和内阻。

（二）新课教学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，能够取得多种实验方案。

（1）用电压表、电流表、可变电阻（如滑动变阻器）测量。

如图所示：原理公式：Ir U E +=（2）用电流表、电阻箱测量。

如图所示：原理公式：Ir IR E +=（3）用电压表、电阻箱测量。

如图所示：原理公式：r R U U E +=这几种方式都可测量，今天咱们这节课选择第一种测量方案。

二、实验方式教师：引导学生阅读教材72页有关内容，回答问题。

（1）用水果电池的长处是什么？电源的正负极如何辨别？其内阻与哪些因素有关？实验进程中会有何转变？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、数据处置原则上，利用两组数据即可取得结果，但如此做误差会比较大，为此，咱们能够多测几组求平均，也能够将数据描在图上，利用图线解决问题。

人教版物理选修3-1实验：第二章第10节 实验：测定电池的电动势和内电阻 教学案
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实验：测定电池的电动势和内电阻
教学目标：加深理解闭合电路欧姆定律，掌握实验方法，提高实验能力，增强学习物理兴趣，培养物理学科素养。

教学重点：实验方法，操作过程 教学难点：数据处理，误差分析 教学方法：教师指导，小组合作探究 教学方式：分组实验，多媒体辅助 课堂导学：
问题1 什么是电源电动势？定义式是什么？与电势差有什么关系？ 问题2 闭合电路欧姆定律表达式有哪些？ 问题3 能否用仪器直接测量电池的电动势？
思路1：
理论依据
数据处理
方法一（）
方法二（）
误差分析
思路2：理论依据
数据处理
方法一（）
方法二（） 误差分析
思路3：理论依据
数据处理 方法一（）
方法二（） 误差分析。

选修3-1第二章2.9 实验：测定电池的电动势和内阻一、教材分析“实验：测定电池的电动势和内阻”是人教版高中物理选修3-1第二章第九节的内容，它是闭合电路欧姆定律的深化和实际应用，学生通过本节课的学习，既能巩固电学问题的分析思路，加深对闭合电路欧姆定律的理解，激发学生的学习兴趣，培养学生合作、探究、交流能力，具有很重要的实际意义。

二、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。

三、教学重点难点重点：利用图线处理数据难点：如何利用图线得到结论以及实验误差的分析四、学情分析1．知识基础分析：①掌握了闭合电路欧姆定律，会利用该定律列式求解相关问题。

②掌握了电流表、电压表的使用方法。

2．学习能力分析：①学生的观察、分析能力不断提高，能够初步地、独立发现事物内在联系和一般规律的能力。

②具有初步的概括归纳总结能力、逻辑推力能力、综合分析能力。

五、教学方法实验法，讲解法六、课前准备1．学生的学习准备：预习学案。

2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。

3．教学环境的设计和布置：两人一组，实验室内教学。

七、课时安排：1课时八、教学过程（一）预习检查、总结疑惑（二）情景引入、展示目标回顾上节所学内容，引入新内容教师：上堂课我们学习了闭合电路的欧姆定律，那么此定律文字怎么述？公式怎么写？学生：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比，这就是闭合电路的欧姆定律。

选修3-1第二章2.9 实验：测定电池的电动势和内阻一、教材分析“实验：测定电池的电动势和内阻”是人教版高中物理选修3-1第二章第九节的内容，它是闭合电路欧姆定律的深化和实际应用，学生通过本节课的学习，既能巩固电学问题的分析思路，加深对闭合电路欧姆定律的理解，激发学生的学习兴趣，培养学生合作、探究、交流能力，具有很重要的实际意义。

二、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。

三、教学重点难点重点：利用图线处理数据难点：如何利用图线得到结论以及实验误差的分析四、学情分析1．知识基础分析：①掌握了闭合电路欧姆定律，会利用该定律列式求解相关问题。

②掌握了电流表、电压表的使用方法。

2．学习能力分析：①学生的观察、分析能力不断提高，能够初步地、独立发现事物内在联系和一般规律的能力。

②具有初步的概括归纳总结能力、逻辑推力能力、综合分析能力。

五、教学方法实验法，讲解法六、课前准备1．学生的学习准备：预习学案。

2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。

3．教学环境的设计和布置：两人一组，实验室内教学。

七、课时安排：1课时八、教学过程（一）预习检查、总结疑惑（二）情景引入、展示目标回顾上节所学内容，引入新内容教师：上堂课我们学习了闭合电路的欧姆定律，那么此定律文字怎么述？公式怎么写？学生：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比，这就是闭合电路的欧姆定律。