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2018高中物理人教版选修3-1：2.10 实验：测定电池的电动势和内阻 课件

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高中物理《实验：测定电池的电动势和内阻》教案

高中物理《实验：测定电池的电动势和内阻》教案

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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人教版高中物理选修3-1第二章第10节实验：测定电池的电动势和内阻

人教版高中物理选修3-1第二章第10节实验：测定电池的电动势和内阻

②图象法
1、建立坐标系、描点．纵轴表示电压，横轴 表示电流，取合适的标度，使所描坐标点绝大部 分分布在坐标纸上；
2．根据描出的坐标点作出U－I图像，并延长与 两坐标轴相交．
3．测算电动势和内电阻，准确 读出 U－I 图线与纵轴和横轴的交 点坐标，即读出 E 和 I 短，进一步算 出内阻 r＝IE短＝ΔΔUI ，如图所示．
2.本实验在电键闭合前，变阻器电阻 调至最大值
3．在实验中不要将I调得过大，每次 读完U和I的数据后应立即断开电源，以 免干电池在大电流放电时极化现象严重， 使得E和r明显变化．
4．在画U－I图线时，要使尽可能多的 点落在这条直线上．不在直线上的点应对 称分布在直线两侧，不要顾及个别离开直 线较远的点，以减小偶然误差．
2.10实验：测定电源电动势和内阻
1、闭合电路欧姆定律
I E Rr
复 习
2、电源电动势与内、外电压关系
E U外 U内 U Ir
U/V
E
由U =E -Ir 可知，U
回 是I 的一次函数。
顾0
I短 I/A
（1）图象在纵轴上的截距为电源的电动势E
（2）图象在横轴上的截距为短路电流I短
（3）图象斜率的绝对值为电源内阻 r
其他方法一：电阻箱和电流表测定法
方法 2.安阻法：由 E＝IR＋Ir 知，只要用电流表和电阻箱测出 I、R 的两组数据，列出关于 E、r 的两个方程，从而解出 E、r，电 路如图所示．
E=I 1(R1+r) E=I2 (R2+r)
题型 2 用安阻法测电源的电动势和内阻 【例 2】 要测定某电源的电动势和内阻，某同学按如图所示 的电路图连接好电路并进行如下操作： (1)闭合开关 S，多次调节电阻箱的阻值，并记录下每次的电阻 值 R 及对应的电流表 A 的示数 I(电流表的内阻很小，可忽略不计)；

人教版高中选修3-1物理2.10实验：测定电池的电动势和内阻教案(12)

人教版高中选修3-1物理2.10实验：测定电池的电动势和内阻教案(12)

实验：测定电池的电动势和内电阻一、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]：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。

[教学方法]：讨论法、启发法、分析归纳法[教具准备]：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。

人教版高中物理选修3-1 第2章第10节实验：测定电池的电动势和内阻(共27张PPT)[优秀课件资料]

人教版高中物理选修3-1 第2章第10节实验：测定电池的电动势和内阻(共27张PPT)[优秀课件资料]

3.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 B C ） A. 一只电压表和一个电阻箱 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. 一只电流表和一个滑动变阻器
4.请根据下面的U-I图线读出电池的电动势E= 1.4_7_ V， 电池的内阻r= 0.76 Ω
以胜利，也可以失败，但你不能屈服。越是看起来极简单的人，越是内心极丰盛的人。盆景秀木正因为被人溺爱，才破灭了成为栋梁之材的梦。
树苗如果因为怕痛而拒绝修剪，那就永远不会成材。生活的激流已经涌现到万丈峭壁，只要再前进一步，就会变成壮丽的瀑布。生命很残酷，用悲伤让你了解 什么叫幸福，用噪音教会你如何欣赏寂静，用弯路提醒你前方还有坦途。山涧的泉水经过一路曲折，才唱出一支美妙的歌通过云端的道路，只亲吻攀登者的足 迹。敢于向黑暗宣战的人，心里必须充满光明。骄傲，是断了引线的风筝，稍纵即逝；自卑，是剪了双翼的飞鸟，难上青天。这两者都是成才的大向你的美好 的希冀和追求撒开网吧，九百九十九次落空了，还有一千次呢。只有创造，才是真正的享受，只有拼搏，才是充实的生活。激流勇进者方能领略江河源头的奇 观胜景忙于采集的蜜蜂，无暇在人前高谈阔论有一个人任何时候都不会背弃你，这个人就是你自己。谁不虚伪，谁不善变，谁都不是谁的谁。又何必把一些人， 一些事看的那么重要。有一种女人像贝壳一样，外面很硬，内在其实很软。心里有一颗美丽的珍珠，却从来不轻易让人看见。人生没有绝对的公平，而是相对 公平。在一个天平上，你得到越多，势必要承受更多，每一个看似低的起点，都是通往更高峰的必经之路。你要学会捂上自己的耳朵，不去听那些熙熙攘攘的 声音；这个世界上没有不苦逼的人，真正能治愈自己的，只有你自己。时间会告诉你一切真相。有些事情，要等到你渐渐清醒了，才明白它是个错误；有些东 西，要等到你真正放下了，才知道它的沉重。时间并不会真的帮我们解决什么问题，它只是把原来怎么也想不通的问题，变得不再重要了。 生活不是让你用来 妥协的。你退缩得越多，那么可以让你喘息的空间也就是越少。胸怀临云志，莫负少年时唯有行动才能解除所有的不安。明天的希望，让我们忘记昨天的痛！ 如果你不努力争取你想要的，那你永远都不会拥有它。过去属于死神，未来属于你自己其实每一条都通往阳光的大道，都充满坎坷。所有的胜利，与征服自己 的胜利比起来，都是微不足道。我已经看见，多年后的自己。自信！开朗！豁达！努力的目的在于让妈妈给自己买东西时像给我买东西一样干脆。被人羞辱的 时候，翻脸不如翻身，生气不如争气。成长道路谁都会受伤，我们才刚刚起航，必须学会坚强。每个人都是自己命运的建筑师。在成长的过程中，我学会了坚

人教版高中选修3-1 第2章 第10节 实验测定电池的电动势和内阻课件(共21张PPT)[优秀课件资料]

人教版高中选修3-1 第2章 第10节 实验测定电池的电动势和内阻课件(共21张PPT)[优秀课件资料]
画出电路图。 EI(Rr)
七、其它实验方案
安阻法：
实验原理公式
U U r 实验电路图
R
伏阻法：
实验原理公式
实验电路图
课堂小结
通过本节课，你收获了哪些知识？
科学严谨的态度， 团结协作的精神， 科技创新的热情……
电池的污染
展望未来
No Image
课后思考：
1．安阻法与伏阻法测定电池电池的电动 势和内阻时如果用图象法处理数据，应该 分别做什么图象？
持自己。别忘了答应自己要做的事情，别忘了答应自己要去的地方，无论有多难，有多远。
其中U为 路端电压 ， I为流过 电池 的电流
二、实验数据处理
计算法： 利用测得的U、I数据，求出E、r， 利用：E＝U1＋I1r，
E＝U2＋I2r， …… 求出E、r
二、实验数据处理
计算法 利用：E＝U1＋I1r，E＝U4＋I4r，求出E1、r1； 利用：E＝U2＋I2r，E＝U5＋I5r，求出E2、r2； 利用：E＝U3＋I3r，E＝U6＋I6r，求出E3、r3； 算出它们的平均值:
r r1 r2 r3 3
二、实验数据处理
图象法： U＝E-Ir，
U /V
纵轴截距为电动势E
斜率绝对值为r
I /A
三、选择器材探究测量方案
待测干电池（粗测电动势约为1.5V，内阻几欧）；
电压表（0-3V， 内阻约几千欧）； 电压表（ 0-0.5V，内阻约几千欧）； 电流表（0-0.6A， 内阻约几欧）； 微安表（0-200μA, RA=500Ω）； 滑动变阻器（0-5Ω）； 旋动变阻器（0-60KΩ）； 开关； 导线若干。
四、五设、计合实作验探步究骤 按照制定方案分组实验并用图象法处理数据

2.10 测电池的电动势和内阻—人教版高中物理选修3-1课件(共18张PPT)

2.10 测电池的电动势和内阻—人教版高中物理选修3-1课件(共18张PPT)

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T
H
A
N
K
Y要使较多的点落在这条直线上或 使各点均匀分布在直线的两侧．个别偏离直线太远 的点可舍去不予考虑．这样，就可使偶然误差得到 部分的抵消，从而提高精确度.
【注意事项】
5.干电池内阻较小时路端电压U的变化也较小，即 不会比电动势小很多，这时，在画U-I图线时，纵 轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据 从某一恰当值开始（横坐标I必须从零开始）．但 这时图线和横轴的交点不再是短路电流．不过直 线斜率的绝对值照样还是电源的内阻，这时要特 别注意计算斜率时纵轴的刻度不从零开始.
2.10实验：测定电 池的电动势和内阻
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。
1、基本原理:
闭合电路的欧姆定律：Ｅ＝Ｕ＋Ｉr
Ｕ：路端电压 Ｉ：通过电源的电流
只要测出几组（至少两组）U、I值就可 求出E、r
1．用电压表、电流表、滑动变阻器测 量．如图所示.
5.数据处理：
方法一：联立方程求解E＝U2＋I2r(E ＝U1＋I1r)
原则上，利用两组数据便可得到结果， 但这样做误差会比较大，为了减小误差， 我们可以多测几组求平均值.
5.数据处理：
方法二：图象法 在坐标纸上以I为横坐标，路端电压U为纵 坐标，用测出几组坐标（I，U）画出U-I图 象.
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.
【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，可选用已使用过一段时 间的干电池.

人教版高中物理《实验：电池电动势和内阻的测定》选修3的第二章第十节教学设计教案

《实验：电池电动势和内阻的测定》教学设计1、教材内容：本实验是高中物理选修3的第二章第十节，实验内容是测量电源的电动势与内阻，是闭合电路的欧姆定律综合应用，也是培养学生科学实验探究能力的重要途径，同时也为后期的交流电源及远距离输电的学习打好基础。

该实验的学习与我们日常生活、生产和社会发展有着密切的联系，该部分的学习和研究有着广泛的现实意义。

2、学情分析：学生们基本了解实验原理、实验目的，在路端电压和电流的关系上也有所认识，知道U—I图像中图像与纵坐标的交点表示待测电源的电动势，图像的斜率的绝对值表示内阻，对伏安法测电阻的实验操作比较熟练，但在数据处理上不熟练，另外图像法中直线的斜率，截距往往代表某种含义的方法不能很好的运用在类似数据处理上。

3、思维导图：1.讲解：实验的目的（1）测电源的电动势和内阻。

加深对闭合电路欧姆定律的理解。

（2）经历实验过程，提高动手操作能力，学会实验数据的处理和结果的分析方法。

（3）培养自身良好的实验习惯和实事求是的品质，能够勇于探究生活中和物理有关的问题。

2.探究一：实验的原理提出问题：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？电路图的选择原因：第2种和第3种与第1种方案相比，最大的区别在于方案2和方案3只用了一个电表，外电路上的电阻必须是已知的，这就给外电路上的电阻带来一定的限制，滑动变阻器是不能用的。

基于上述原因，我们选用○V○A测量的方法。

3.探究二：实验的器材伏安法测定电池的电动势和电阻，请同学们选择实验器材。

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。

提出问题：选用电路图时，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？（出示两种连接方式）教师总结：图1，电压表示数准确，电流表示数偏小；图2，电流表示数准确，电压表示数偏小。

想测出电源的内阻，如果采用图2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1的电路图。

人教选修3-1实验：测定电池的电动势和内阻


方法二：图象法
在坐标纸上以 I 轴为横坐标，U 为纵坐标，用测出
几组的 U，I 值画出 U－I 图象。 所得直线跟纵轴的交点即为电动势 E 的值，图线的 斜率的绝对值即为内阻的值。
U/V E
...
I短 = E r
O I/A
U rk I
...
/edu/ppt/ppt_playVideo.action?me diaVo.resId=55c9a1c5af508f0099b1c5da
重点：探究测量电源电动势和内阻的原理和方法，掌握其数据处理 和误差分析。 难点：电阻率的影响因素,实验电路连接，图像法求解及误差分析。
电池已成为人类生活的亲密伙伴，生活中处处需要电
...
池，新旧电池的主要不同是什么呢？如果我们想比较下它
们的电动势和内阻的关系应该如何设计实验呢？ 本节课我们就一起来探讨下电池的电动势和内阻的测 量方：测定电池的电动势和内阻
...
教材中提供了三种实验方法供教学选择，但实验原理大 致相同，教学中可以就第一种方法进行详细的分析，要 让学生理清电动势和内阻测量的思维线索。通过本节课 的学习，学生可以灵活地运用闭合电路欧姆定律，对图
像法处理数据进一步熟悉。教学内容不只是给学生一种
测量电动势的方法，更重要的是通过实验使学生更好地 理解电动势这一概念。
1. 理解测量电源电动势和内阻的实验原理，进一步感受电源路端电 压随电流的变化关系。
...
2. 体验测量电源电动势和内阻的探究过程，掌握实验方法。
3. 用解析法和图像法求解电源电动势和内阻，能对结果进行误差分 析、了解减小误差的方法。
3. 给你一节使用过的干电
池、一个变阻箱、一块安培表、 池、一个变阻箱、一块电压表、

2018-2019学年人教版选修3-1 第2章 10 实验：测定电池的电动势和内阻 课件(54张)


当 堂 达 标 • 固 双 基
返 首 页
[知识探究]
知 识 探 究
一、实验原理和方法 实验电路如图 2101 所示，根据闭合电路的欧姆定律，改变 R 的阻值， 测出两组 U、I 的值，根据闭合电路欧姆定律可列出两个方程：
当 堂 达 标 • 固 双 基
典 例 剖 析
图 2101
返 首 页
知 识 探 究
返 首 页
知 识 探 究
甲
典 例 剖 析
乙 图 2104
从图象角度看：
当 堂 达 标 • 固 双 基
①当电压表示数为零时， IV＝0， IA＝I 短， 因此短路电流测量值＝真实值； ②E 测<E 真； E测 ③因为 r 测＝ ，所以 r 测<r 真． I短
返 首 页
(2)如果采用如图 2105 甲所示接法， 则 IA 为电源电流真实值， 理论上有 E＝U＋UA＋IAr， 其中的 UA 不可知， 从而造成误差(如图乙中带箭头线段 UA)，
第二章
恒定电流
10 实验：测定电池的电动势和内阻
知 识 探 究
[学 习 目 标 ]
1.知道伏安法测量电源电动势和内阻的实验原理，进一
步理解电源路端电压随电流变化的关系.2.学会根据图象合理外推进行数据处 理的方法.3.尝试进行电源电动势和内电阻测量误差的分析，了解测量中减小
典 例 剖 析
误差的办法．
平均 值作为测量结果． 程求出几组 E、r 的值，最后对 E、r 分别求______
当 堂 达 标 • 固 双 基
2．图象法 (1)以 I 为横坐标，U 为纵坐标建立直角坐标系，根据几组 I、U 的测量数
典 例 剖 析
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

高中物理选修3—1第2章第10节实验：测定电池的电动势和内阻(共47张PPT)[优秀课件][优秀课件]

(a)电流表(量程0.6 A、3 A)； (b)电压表(量程3 V、15 V)； (c)定值电阻(阻值1 Ω、额定功率5 W)； (d)定值电阻(阻值10 Ω、额定功率10 W)； (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0～100 Ω、额定电流1 A)．
(1)画出电路图． (2)实验过程中，将电阻箱拨到45 Ω时，电压表读数为 0.90 V；若将电阻箱拨到如图甲所示的________ Ω时，电压 表的读数如图乙所示，是________ V.
(3)根据以上实验数据，可以算出该节干电池的电动势E ＝________ V.
答案： (1)如下图所示
(2)110 1.12 (3)1.34
(1)实验时，应先将电阻箱的电阻调到________．(选填 “最大值”、“最小值”或“任意值”)
(2)改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R0＝10 Ω的定值 电阻两端的电压U.下列两组R的取值方案中，比较合理的方 案是________．(选填“1”或“2”)
解析： (1)电阻箱接入回路中的电阻越大，回路电流越
□ 数据处理 依据以上实验步骤测得数据，可以用以下两种方法得到 结果． 1．求平均值法 利用测得的U、I值，求出E、r 利用：E＝U1＋I1r，E＝U2＋I2r 求出E1、r1； 利用：E＝U3＋I3r，E＝U4＋I4r 求出E2、r2；
利用：E＝U5＋I5r、E＝U6＋I6r 求出E3、r3； 算出它们的平均值
为了测定干电池的电动势和内阻，现有下列器材： A．6.3 V蓄电池； B．干电池一节； C．电压表V(0～3 V～15 V，内阻约为3 kΩ，15 kΩ) D．电流表A(0～0.6 A～3 A，内阻约为10 Ω，2 Ω)； E．电流表G(满偏电流3 mA，内阻Rg＝10 Ω)； F．变压器；
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滑动变阻器: 选用阻值较小的,最大阻值10~20Ω
三、实验步骤
1：按原理图连接实物图
R
V S 甲
A
2、把变阻器的滑片移到一端使电阻值最大 3、闭合电键，调节变阻器，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，用同样的方法测量并记录 几组U，I值。 4、断开电键，整理好器材
四、数据处理
1、电路选择及误差分析
R V A R
V
S A S 乙 甲 甲图： 误差来源于电压表的分流作用 Rvr Rvr E测 E E r测 r r Rv Rv r 乙图： 误差来源于电流表的分压作用
E测 E
r测 r R A r
实验时采用甲图所示电路误差较小
2、仪器选择： 安培表： 0~0.6A 伏特表: 0~3V
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.
E U 1 I1r E U
2
E
I 1U
2
I 2U 1
I1 I 2 U
2
I 2r
r
U1
I1 I 2
方法二：图象法
在坐标纸上以Ｉ轴为横 坐标，Ｕ为纵坐标，用 测出几组的Ｕ，Ｉ值画 出Ｕ－－Ｉ图像
2.9 实验：测定电池的 电动势和内阻
一、实验原理
1、伏安法：E=U+Ir
E U 1 I1r E U
2
E
I 1U
2
I 2U 1
I1 I 2 U
2
I 2r
r
U1
I1 I 2
2、电流表法：E=I（R+r）
3、电压表法：
E U
U R
r
二、伏安法电路和器材的选择
六实验设计:
设计测E、r的其它方法及对应的误差分析
I-R法： R1 K2
R2
K1
R
A A
K
E测 E
r测 r R A r
U-R法： V R K
R1 K2 R2
V
K1Βιβλιοθήκη E测 Er测 r
E
.
U/V
O
.
I短

E r
I/A
所得直线跟纵轴的交点即为电动势E的值， 图线的斜率的绝对值即为内阻的值。
r k U I
思考：考虑电压表的分流作用，大致画出U-I真实图线
3、重要注意事项
（1）本实验在电键闭合前，变阻器滑片应置于阻值最大 位置处 （2）使用内阻较大一些的旧电池。在实验中不要将电流 调得太大，每次读完数后立即断电，以免使电动势和内 阻发生变化 （3）要测出不小于6组Ｉ、Ｕ数据，且变化范围要大一些 （4）画Ｕ—Ｉ图线时，应使图线通过仅可能多的点，并 使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线 太远的点可舍去。 （5）画U--I 图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是 根据测得的数据从某一恰当的值开始（但横坐标必须从0 开始)但这时图线与横轴的交点不再是短路电流，而图线 与纵轴的截距仍为电动势E，图线的斜率的绝对值仍为内 阻r.