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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．教学过程设计用电流表、电阻箱测量．如图所示：E ＝IR ＋Ir．用电压表、电阻箱测量．如图所示.E ＝U ＋URr教师总结：这几种方法均可测量，本节选择用伏安法测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实验中至少得到6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.将图线延长，与横、纵轴的交点各代表什么情况？将图线延长，分别交轴与A、B两点．【注意事项】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．。
10节实验：测定电池的电动势及内阻［研究学考•明确要求］电流表，电路图如图1所示。
課堂互朋学习i 崔基础自诊肩课堂至动；［基础梳理］ 1.实验方案:•'®' ! :<—I :图1⑴伏安法：由E=D+"知，只要测出U 、Z 的两组数据, 就可以列出两个关于E 、/的方程，从而解出£、C 用到的器材有电池、开关、滑动变阻器、 电压表、(2)安阻法：由E=IR^Ir可知，只要能得到厶丘的两组数据，列出关于E、厂的两个方程，就能解出£、厂，用到的器材有_电泄_、丞匕、迪阻箱、_电流表,电路图如图2所示。
图2(3)伏阻法：由E=U+$知，如果能得到U、R的两组数据,列出关于E、厂的两个方程，就能解出臥八用到的器材是_电池、开关、电阻箱、电压表，电路图如图3所示。
1R / I| ------------------ 1 7 I ----------------- I•I:'~'::—§^—I :MM MB OHi -------- «MI OM OHB CMS OMi图32・实验步骤(1) 电流表用0.6 A 量程,电压表用3 V 量程,按实验原理图连接好电路。
(2) 扌巴滑动变阻器滑片移到使其阻值最大的▲111—!ffl5o(3)闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表有明显的示数,记录一组数据(人U)。
用同样的方法测量几组A S 直＜ M (4)断开开关f 整理器材。
入表格。
3・数据处理(1)公式法：把测量的几组数据分别代入E二U + D中，然后两个方程为一组,解方程求出几组E、厂的值，最后对E、 /分别求平均值作为测量结果。
⑵图象法①以/为横坐标，U为纵坐标建立直角坐标系，根据几组八U的测量数据在坐标系中描点；②用直尺画一条直线，使尽量多的点落在这条直线上, 不在直线上的点，能大致均衡地分布在直线两侧；③女口图5所示：a.图线与纵轴交点为E。
第10节实验:测定电池的电动势和内阻1.用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中,下列说法中正确的是( C )A.应选用新的干电池作为被测电源,以使电压表读数变化明显C.移动滑动变阻器的滑片时,不能使滑动变阻器短路造成电流表过载D.使滑动变阻器阻值尽量大一些,测量误差才小解析:应选用旧的干电池作为被测电源,旧干电池的内阻很大会使电压表读数变化明显,选项A 错误;伏安法测电池的电动势和内阻实验中,应选用内阻较大的电压表和内阻较小的电流表,选项B错误;移动滑动变阻器的滑片时,不能让电流过载,选项C正确;滑动变阻器的阻值应该尽量大一些,但是过大影响实验操作也会使误差变大,选项D错误。
2.为测定一节干电池的电动势和内阻,用如图所示的电路,除干电池、开关、导线外,可供使用的实验器材还有:A.电流表(量程0～0.6 A)B.电流表(量程0～3 A)C.电压表(量程0～3 V)D.电压表(量程0～15 V)E.滑动变阻器(阻值范围0～10 Ω,额定电流2 A)F.滑动变阻器(阻值范围0～200 Ω,额定电流1 A)电流表应选,电压表应选,滑动变阻器应选。
(填器材前面的字母代号)解析:测定一节干电池的电动势和内阻,电流不应超过0.5 A,一节干电池的电动势为1.5 V左右,故电流表应选量程为0～0.6 A的,即选A;电压表应选量程为0～3 V的,即选C;滑动变阻器的最小电阻R=Ω=3 Ω,考虑到便于调节,滑动变阻器应选阻值范围为0～10 Ω的,即选E。
答案:A C E3.(2018·浙江温州适应性考试)在“测定电池的电动势和内阻”实验中,请回答下列问题: (1)某同学已完成如图1所示的连线,则连接电压表的另一根导线应该连接到(选填“A”“B”“C”或“D”)接线柱上,闭合开关前滑动变阻器的滑片移到(选填“B”或“C”)端。
(2)正确连接后,某次电压表示数如图2所示,示数为V;测得5组数据画出的U-I图线如图3所示,由图可得电池的电动势 E= V和内阻r= Ω(计算结果均保留三位有效数字)。
