《实验：测定电池的电动势和内阻》课件(2)

3.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
l这个过程中各小组学生亲身体验，小组间 互评优点和不足，每个人的思维成果为小 组成员所共享，有很强的参与感和认同感， 激起了他们进一步探究的热情和兴趣，然 后请学生到前面通过大屏幕展示交流，让 学生体会设计电路的艰辛与成功。在生生 会话、师生会话的思维碰撞中，求同存异， 达成共识，分享成果与喜悦。 如果前面进 行较慢，时间较为紧张，我们就统一实验 方案，用伏安法测量。
4、 断开电键，整理好器材
四、 数据处理
方法一:公式法
改变R的阻值，从电流表和电压表中读 取两组I 、U的值，代入方程组联立求解， 多测量几次I 、U的值，算出E 、r取平均值.
Hale Waihona Puke 方法二：图象法，在坐标纸上以I为横坐标 U 为纵坐标，用测出几组
的U,I 值画出U-I 图像.
E等于U 轴截距
r等于直线的
三.说学法
高二阶段的学生已经具有较为清晰的逻 辑思维能力，通过闭合电路欧姆定律的 知识学习和小灯泡伏安特性曲线的测绘 等实验的探究，已经初步具备了测量电 源电动势和内阻的基础。但学生实验方 案设计能力和后期数据处理分析能力不 强，也给探究过程带来了一定的难度。
四.说过程
教学环节一、 创设情景 引入新课
样会更好些。
2.9《实验：测定电池的 电动势和内阻》

A
r真
UV1 I A2
UV2 IA1
E真 UV2 IA2
RA
UV1 IA2
UV2 IA1
乙
E测
U V
I A r测
E测 UV1 IA1r测 E测 UV2 IA2r测
r测
UV1 IA2
UV2 IA1
E测 UV2 IA2
U I
V1 A2
UV2 IA1
对比系数得： E E r r R
r 测 > r真
答案 (1)2 (3)1＝（R1＋Rg）（R0＋r）·1＋R1＋Rg＋R0＋r (4)2.08(2.07～2.09
I
E
R
E
均可) (5)＝
四、命题考向：②结合实物图连接和实验注意事项考查
2．某同学为了测定一个笔记本电脑电池板的电动势和内阻。 (1)他先用多用电表直接测电池板的两极电压，应将红表笔接在电 池板的________(填“正”或“负”)极。 (2)接下来该同学用如图9的电路来完成电动势和内阻的测量，图9 中电压表和开关之间的3种连接方式，其中正确的是________。 (填“①”“②”或“③”)。
四、命题考向：③结合电路故障和实验原理考查
3．[2017·天津理综，9(3)]某探究性学习小组利用如图10所示的电 路电阻测R量1＝电9池.0的k电Ω，动为势了和方内便阻读。数其和中作电图流，表给A电1的池内串阻联r1一＝个1.0R0k＝Ω3，.0 Ω 的电阻。
①按图示电路进行连接后，发现aa′、bb′和cc′三
)
I A
r真
V
V
E真
U V1 (1
r真 RV
)
IA1r真
E真
UV2 (1

E U1 I1r
E I1U2 I2U1 I1 I2
E U2 I2r
r U2 U1 I1 I2
数据处理：
方法二：图象法
EE
在坐标纸上以U为纵坐标，I为 横坐标，用测出几组的U、I值
描点画出U－I图像.
图象特点：
1、纵轴截距等于电 动势E 2、直线斜率的绝对 值等于内阻，即：
r k U I
3、测量电源B的电动势E及电阻r（E约为4.5V，r约为1.5Ω）
器材：量程3V的理想电压表、量程0.5A的电流表（具有一定内 阻）、固定电阻R=4Ω、电键K、滑线变阻器R′、导线若干
要求：① 画出实验电路原理图（图中各元件需用题目中给出的符 号或字母标出） ② 实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1，当电 流表读数为I2时，电压表读数为U2，
用等效电源法处理误差分析：
1、伏安法电路选择及误差分析： ⑴误差来源：电压表的分流作用
⑵等效电源：将电压表与电源并 联起来等效看作新的电源（即图 中的虚线框部分）
⑶测量结果：
E测
RV RV＋r
E＜E
r测
RV r RV＋r
＜r
由测量结果可知：当r＜＜RV时，误差越小，故 此电路适合测小内阻电源
用等效电源法处理误差分析：
E测 U1＋I1r测
E测
I 2U1 I2
I1U 2 I1
E测 U2＋I2r测
r测
U1 I2
U2 I1
若考虑电流表的内阻，对电路应用闭合电路欧姆
定律有：
E真 U1＋I1r真＋I1RA E真 U2＋I2r真＋I2RA
E真
I 2U1 I2
I1U2 I1
r真
U1 U2 I2 I1

U
R
A
斜率 k 的绝对值等于 r
V
电动势 E
纵坐标可以不
从零开始
O
短路 电流
BI
r
E
k
rU
S
I
E I短 = r
三、安阻法测电动势和内阻 方法二：安阻法测电动势和内阻
1、原理：E＝U＋Ir可以写成E＝IR＋Ir。
由此可知，只要能得到I、R的两组数据，
列出关于E、r的两个方程，就能解出E、r。
2、数据处理：
解析 (1)若电流过大，电源内阻会有较大的变化，因此电流表应选 0～0.6 A量程，电源电动势只有1.5 V，故电压表应选0～3 V量程，为便于 调节，滑动变阻器应选0～10 Ω规格。
(2)由于题目中知道电流表内阻准确值，可以用于定量计算，而电压表 内阻只知道大概值，采用乙图时可以将电流表的内阻代入进行精确计算， 从而得到电池内阻和电动势的精确值，该方法没有系统误差。
答案
解析 由E＝IR＋Ir知，用一只电流表测电流，用电阻箱改变外电阻
并可读出阻值，只要获得两组I、R数据即可求得E、r，用滑动变阻器无法
确定接入电路的外电阻阻值，A能达到实验目的，C不能；由E＝U＋
U R
r
知，用一只电压表和一只电阻箱只要获得两组U、R值即可求出E、r，B能
达到实验目的；若用一只电压表和一个滑动变阻器，因滑动变阻器接入电
程组联立求解，多测量几次I、U的值，算出E、r取平均值。
E U1 I1r E U2 I2r
E I1U2 I2U1 I1 I2
r U2 U1 I1 I2
方法二:图象法
U
轴 截 距 等 于 电 动 势
E
在坐标纸上以I为横坐标，U为纵坐标 ，用测出几组的U、I值画出U-I图象。