2019-2020年高中物理 測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻教案 人教版二冊(cè).doc
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2019-2020年高中物理 測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻教案 人教版二冊(cè).doc
2019-2020年高中物理 測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻教案 人教版二冊(cè)一、教學(xué)目標(biāo)1使學(xué)生掌握利用儀器測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的方法,并通過(guò)設(shè)計(jì)電路和選擇儀器,開(kāi)闊思路,激發(fā)興趣。2學(xué)會(huì)利用圖線處理數(shù)據(jù)的方法。3使學(xué)生理解和掌握運(yùn)用實(shí)驗(yàn)手段處理物理問(wèn)題的基本程序和技能,具備敢于質(zhì)疑的習(xí)慣、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度和不斷求索的精神,培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、思維能力和操作能力,提高學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)和興趣。二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析1重點(diǎn):利用圖線處理數(shù)據(jù)。2難點(diǎn):如何利用圖線得到結(jié)論以及實(shí)驗(yàn)誤差的分析。三、教具:電流表,電壓表,滑動(dòng)變阻器,開(kāi)關(guān),兩節(jié)電池,電池盒,一小電阻(可充當(dāng)電源內(nèi)阻),導(dǎo)線若干。四、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)(一)引入新課提出問(wèn)題:現(xiàn)在有一個(gè)干電池,要想測(cè)出其電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻,你需要什么儀器,采用什么樣的電路圖,原理是什么?學(xué)生討論后,得到的大致答案為:由閉合電路的歐姆定律可知EI(Rr)或E=UIr,只需測(cè)出幾組相應(yīng)的數(shù)值便可得到,可以采用以下的電路圖:這幾種方法均可測(cè)量,今天我們這節(jié)課選擇用 測(cè)量的這一種。(二)主要教學(xué)過(guò)程1實(shí)驗(yàn)原理:閉合電路歐姆定律 E=U+Ir2實(shí)驗(yàn)器材:學(xué)生回答: 測(cè)路端電壓; 測(cè)干路電流,即過(guò)電源的電流。需測(cè)量的是一節(jié)干電池,電動(dòng)勢(shì)約為1.5V,內(nèi)電阻大約為零點(diǎn)幾歐。電流表、電壓表及滑動(dòng)變阻器的規(guī)格要根據(jù)實(shí)驗(yàn)的具體需要來(lái)確定,看看我們用到的電路圖里面 、 各需測(cè)的是什么?提出問(wèn)題:選用電路圖時(shí),還可將 接在外面,原則上也是可以的,那么我們?cè)谧鰧?shí)驗(yàn)時(shí)是否兩個(gè)都可以,還是哪一個(gè)更好?為什么?學(xué)生回答:兩種方式測(cè)量都會(huì)帶來(lái)誤差。采用圖1 示數(shù)準(zhǔn)確 示數(shù)偏大采用圖2 示數(shù)準(zhǔn)確 示數(shù)偏小選用哪種方式,要根據(jù)實(shí)際測(cè)量的需要確定,現(xiàn)在要想測(cè)出電源的內(nèi)阻,如果采用圖2方式,最后得到的結(jié)果相當(dāng)于電源內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻的總和,而兩者相差又不太多,這樣一來(lái)誤差就會(huì)比較大,所以應(yīng)采用圖1的電路圖。明確各儀器的規(guī)格:電流表00.6A量程,電壓表03V量程?;瑒?dòng)變阻器050。此外,開(kāi)關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干。3數(shù)據(jù)處理:原則上,利用兩組數(shù)據(jù)便可得到結(jié)果,但這樣做誤差會(huì)比較大,為此,我們可以多測(cè)幾組求平均,也可以將數(shù)據(jù)描在圖上,利用圖線解決問(wèn)題。明確:圖線的縱坐標(biāo)是路端電壓,它反映的是:當(dāng)電流強(qiáng)度I增大時(shí),路端電壓U將隨之減小,U與I成線性關(guān)系,U=E-Ir。也就是說(shuō)它所反映的是電源的性質(zhì),所以也叫電源的外特性曲線。電阻的伏安特性曲線中,U與I成正比,前提是R保持一定,而這里的U-I圖線中,E、r不變,外電阻R改變,正是R的變化,才有I和U的變化。實(shí)驗(yàn)中至少得到5組數(shù)據(jù),畫(huà)在圖上擬合出一條直線。要求:使多數(shù)點(diǎn)落在直線上,并且分布在直線兩側(cè)的數(shù)據(jù)點(diǎn)的個(gè)數(shù)要大致相等,這樣,可使偶然誤差得到部分抵消,從而提高精確度。討論:將圖線延長(zhǎng),與橫縱軸的交點(diǎn)各代表什么情況?歸納:將圖線兩側(cè)延長(zhǎng),分別交軸與A、B點(diǎn)。A點(diǎn)意味著斷路情況,它的縱軸截距就是電源電動(dòng)勢(shì)E,B點(diǎn)意味著短路情況,它的橫坐標(biāo)是I,r=說(shuō)明:A、B兩點(diǎn)均是無(wú)法用實(shí)驗(yàn)實(shí)際測(cè)到的,是利用得到的圖線向兩側(cè)合理外推得到的。由于r一般很小,得到的圖線斜率的絕對(duì)值就較小。為了使測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確,可以將縱軸的坐標(biāo)不從零開(kāi)始,計(jì)算r時(shí)選取直線上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)求得。4誤差分析:實(shí)驗(yàn)中的誤差屬于系統(tǒng)誤差,請(qǐng)同學(xué)們進(jìn)一步討論,得到的數(shù)值是偏大還是偏小?(提示:利用圖線及合理的推理)可以請(qǐng)幾位同學(xué)發(fā)言,最后得到結(jié)論。因?yàn)?電壓表的分流作用所以 I=II而I,隨U,I即(),反映在圖線上:當(dāng)U=0時(shí),IV0 II真故 5布置作業(yè):,寫(xiě)好實(shí)驗(yàn)報(bào)告。(三)課后小結(jié)利用圖線進(jìn)行數(shù)據(jù)處理是物理實(shí)驗(yàn)中常用的一種方法。最好是利用直線來(lái)解決,如力學(xué)中“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)就可以利用T2-l圖線來(lái)求g。五、說(shuō)明電池的內(nèi)阻若太小則不易測(cè)量,所以實(shí)驗(yàn)中用舊電池或者在電池外串一電阻充當(dāng)電源內(nèi)阻。高二物理教案sy-11