测量电源电动势和内阻教案

《测量电源的电动势和内阻》教案一．教学目标：（一）知识与技能1．掌握伏安法测量电源电动势和内阻的实验原理，实验器材，实验步骤及注意事项；2．学会用图像法科学的处理数据。（二）过程与方法注重培养实验动手意识及综合分析问题的能力。（三）情感态度与价值观培养实事求是的科学态度、严谨的逻辑推理和运算能力。二．教学重难点：（一）重点：伏安法测量电源电动势和内阻的方法（二）难点：用电源的U-I图像处理数据三．教学用具：多媒体设备和相关的实验器材四．教学方法：多媒体教学与讲授法结合，小组合作讨论交流，学生演示实验等五．课程类型：新授课六．课时按排1课时七．教学过程（一）实验目的：（1）学会用伏安法测量电源电动势和内阻,掌握实验原理，会选取实验器材，熟悉实验步骤。（2）掌握测量数据的处理，特别是用U-I图像处理数据。（二）实验原理小组讨论：通过预习课本本节内容，结合导学案，讨论用伏安法测量电源电动势和内阻所依据的原理。学生展示：根据闭合电路欧姆定律可得出：改变外电路电阻R，可得到不同的路端电压U.学生讨论并设计：用伏安法测量电源电动势和内阻的实验电路图。rREIIrEUAVSE,rPRp教师讲解：移动滑动变阻器的滑片P，改变其接入电路中的阻值，当其接入电路中阻值分别是R1、R2时，对应的在电路中的电流为I1、I2，路端电压为U1、U2，代入，即可获得一组方程：rIEUrIEU2211计算得出211221IIUIUIEIUIIUUr2112（三）实验器材被测电源（两节干电池串联组成的电源）伏特表（量程0～3V）、滑动变阻器（20Ω，2A），安培表（0～0.6A）、电键、导线。（四）实验步骤（1）教师指导一名学生在讲台上根据实验电路图连接实物图，通过摄像装置将连接过程同步投影到大屏幕上，其它同学能详细的观察到讲台上同学的操作过程。（2）测量之前另一名学生检查电路连接是否正确，滑动变阻器接入电路中阻值是否调到最大.，电表的指针是否指零；电流是否从电表正接线柱流入，负接线柱流出；量程选择是否合适等。（3）两名同学配合完成实验数据采集，闭合电键，调节滑动变阻器滑片的位置（即改变滑动变阻器的阻值，读出电流I、电压U的值,重复6次，列表记录。）123456U/VI/A（4）断开电键，拆除电路，整理好器材。（五）注意事项教师引导学生总结实验中需要注意的事项(1)电池的选择:为使实验中U随I的变化明显，应选用内阻较大的电池，可以用旧一些的干电池.(2)通电时间越短越好，读完数据立即切断电源，要特别注意测量时绝不允许负载短路.（六）数据处理（1）代数法（2）U-I图像法待测电源的E，r不变，根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir有U=-rI+E根据实验数据建立电源的U-I图像（a）建立坐标轴，明确纵横轴所代表的物理量及单位（b）选择合适的标度，必要是纵轴起点可不为零。（c）根据实验数据描点作图。由理论分析可知U-I图像应该是一条斜率为负的直线，对实验数据点要用一条直线拟合，使点尽可能多的落在直线上，或尽可能均匀的分布在直线两侧，偏离太远的点可直接舍去，这样做比代数法的优势是可减少偶然误差和及时去掉错误数据。（d）明确纵横轴截距所代表的物理意义（e）知道图像斜率所表示的物理意义，并与代数法运算的结果相比较。（七）思维拓展教师引导学生思考除了以上实验所用的电路结构外，还有没有其它电路结构能测量电源电动势和内阻？小组讨论并展示：可利用一个电阻箱和一个电压表或一个电流表来测电源电动势和内阻。（八）课堂练习用一只高阻值的电压表和电阻箱，可以测出电源的电动势和内阻。按图所示连接电路，先闭合S1，从电压表中读得U1=2V，再闭合S2，改变电阻箱的电阻，当R=24Ω时，U2=1V，请根据上述数据计算电池的电动势E和内阻r.rIEUrIEUrIEUrIEUrIEUrIEU665544332211②①④③⑤⑥①④②⑤③⑥rIEUrIEU4411rIEUrIEU5522rIEUrIEU663311rE22rE33rE3321EEEE3321rrrrIUIEKr短（九）小结1通过本节课的学习，同学们对伏安法测量电源电动势和内阻的原理，方法，实验过程及需要注意的事项等都有了一定的认识与了解。2利用图像方法处理数据作为电学实验在考试中经常出现，且题目非常灵活，希望同学们重点掌握这种处理数据的方法。（十）课后思考实验过程中不可避免会引入误差，那么本实验的偶然误差和系统误差由什么引起？请同学们认真思考。并注意对系统误差的分析！（十一）作业课本P84，一，三题S1E,rVS2RP板书设计一、实验目的（1）会测（2）会算二、实验原理三、实验器材四、实验步骤（1）连接（2）检查（3）测量（4）整理五、注意事项（1）稍旧电池（2）禁止短路六、数据处理（1）代数法（2）U-I图像法七、思维拓展八、课堂练习九、小结1认识、了解伏安法测量电源电动势和内阻的原理，方法，实验过程及需要注意的事项等。2重点掌握图像方法处理数据。十、课后思考分析偶然误会与系统误差。IrEUAVSE,rPRp