人教版《高中物理选修3―1》PPT课件 实验:测定电池的电动势和内阻

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实验:测定电池的电动势和内阻教学目标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,滑线变阻器,开关,导线教学方法实验法,讲解法一、实验原理1、U-I法:E=U+IrrIUErIUE2211+=+=2112211221IIUUrIIUIUIE==2、I-R法:E=IR+Ir3、U-R法:rRUU+E=1、电路选择及误差分析AVS甲RAVS乙RvvRrEEErR=+测vvRrrrRr=+测EE=测ArrRr=+测一般采用甲图电路误差较小甲图:误差来源于电压表的分流作用乙图:误差来源于电流表的分压作用二、U-I法电路和器材的选择适宜测小内阻电源适宜测大内阻电源2、器材选择:安培表:0~0.6A伏特表:0~3V滑动变阻器:阻值较小的,最大阻值10~20Ω被测干电池:内阻较大电键和导线1、按原理图连接实物图AVS甲R三、实验步骤2、把变阻器的滑片移到一端使其阻值最大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.四、数据处理rIUErIUE2211+=+=2112211221IIUUrIIUIUIE==EI短方法二: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.UrkI==EIr=短EE等于U轴截距r等于直线的斜率的绝对值五、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,应使图线通过尽可能多的点,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)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.设计测E、r的其它方法及误差分析I-R法:R1AR2K1K2ARKEE=测ArrRr=+测六、实验设计U-R法:VRKK2R1VR2K1EE测rr测例:有两只电压表A和B,量程已知,内阻不知等于多少;另有一节干电池,它的内阻不能忽略,但不知等于多少;只用这两只电压表,电键和一些连接用导线,能通过测量计算出这个电池的电动势(已知电动势不超过电压表的量程).(1)画出你测量时所用的电路图;(2)以测量的量作为已知量,导出电动势的式子.[解](1)电路如图所示:(2)闭合S2:rRUUEV+=111断开S2:rRUUUEV++=1`1`2`1由上两式可得:`11`21UUUUE=如果已知电压表的内阻,还可测r=?作业P71问题与练习:1、2、3

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