高中物理选修31人教版课件完美版：第二章-10-实验-测定电池的电动势和内阻

第二章恒定电流10实验:测定电池的电动势和内阻第二章10实验:测定电池的电动势和内阻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.教学目标了解并掌握测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法.教学目标2【重点】掌握实验原理和方法,学会处理实验数据.【难点】用图像法处理实验数据.重点难点【重点】重点难点3

“实验:测定电池的电动势和内阻”是人教版高中物理选修3-1第二章第十节的内容,它是闭合电路欧姆定律的深化和实际应用,通过本节课的学习,既能巩固学生电学问题的分析思路,加深对闭合电路欧姆定律的理解,又能激发学生的学习兴趣,培养学生合作、探究、交流能力,具有很重要的实际意义,建议教学过程中利用分组实验法和讲解法.教学建议“实验:测定电池的电动势和内阻”是人教版高中物理选修3-14【导入一】[引入新课]教师:我们已经学习了闭合电路的欧姆定律,请大家写出有关的公式.学生:回忆并写出闭合电路欧姆定律的公式.教师:这节课我们就根据闭合电路的欧姆定律来测量电池的电动势和内阻.新课导入【导入一】新课导入5【导入二】

随身听用干电池当电源,连续几个小时地播放磁带,音质就会发生明显的改变,节奏变慢、音调变低,也就是说电池不能用了;但改听收音机时,仍能正常收听,这是为什么呢?播放磁带时,耗电量比较大,连续几个小时地播放,电池内阻变得比较大,导致路端电压变小,达不到播放磁带的供电电压,也就无法正常工作了;当改听收音机时,因为收音机的工作电流很小,虽然电池的内阻变大了,但内电压很小,路端电压仍能满足收音机的工作电压,所以收音机能正常收听.如何测定电池的电动势和内阻呢?新课导入【导入二】新课导入6【实验目的】1.掌握用电压表和电流表测定电池的电动势和内阻的方法.2.学习用U-I图像处理实验数据的方法.3.会分析应用电阻箱和电表测定电池的电动势和内阻的方法.学习互动【实验目的】学习互动7【实验原理】实验电路如图2-10-1甲所示,对外电路来说,电流表采用

,这样才能保证电动势和内阻的测量误差都较小.改变

,测出几组I、U的数据,利用图乙所示的图像法即可求出电动势E和内阻r.

内接法”滑动变阻器接入电路的阻值图2-10-1学习互动【实验原理】内接法”滑动变阻器接入电路的阻值图2-10-1学8【实验器材】电压表、电流表、

、电池、开关、坐标纸和导线.

[想一想]

现在有一节干电池,想要测出它的电动势和内阻,你需要什么仪器?采用什么样的电路图?原理是什么?滑动变阻器学习互动【实验器材】滑动变阻器学习互动9[要点总结]测定电源的电动势和内阻时应注意:1.在选用电池时,应选用内阻较大的电池,可以选用已经使用一段较长时间的1号电池,这样电池的路端电压才有较大的变化.2.实验过程中电路中的电流不要调得过大,读电表示数时要快,读完后立即断电.因为电池以较大电流放电时,极化现象较为严重,电动势明显下降,内阻明显增大.3.测量U、I数据不能少于6组,并且变化范围要大些.学习互动[要点总结]学习互动104.在作U-I图像时,要根据测量数据选取合适的坐标值,有时U轴的坐标值要从某一恰当的值开始,I轴的坐标值必须从零开始.在作图时,要使较多的点落在直线上,不落在直线上的点要均匀分布在直线的两侧.【实验步骤】1.按实验电路图连接实物图,电流表用

量程,电压表用0~3V量程;

2.把滑动变阻器的滑片移到使阻值

的一端;

3.闭合开关,调节滑动变阻器使电流表有明显的示数,记录多组I、U数据;4.处理数据:用公式法或作图法求出电源的电动势和内阻.0~0.6A最大学习互动4.在作U-I图像时,要根据测量数据选取合适的坐标值,有时U11【实验数据的处理】[想一想]

测电动势和内阻的数据处理方法有哪些?误差结果如何?学习互动【实验数据的处理】学习互动12

学习互动

学习互动132.图像法:路端电压U=E-Ir,画出电源的U-I测量图线和真实图线如图2-10-2所示.测量图线为实线AB,真实图线为虚线A'B.由图线可以看出r和E的测量值都小于真实值,即r测<r真,E测<E真.图2-10-2学习互动2.图像法:路端电压U=E-Ir,画出电源的U-I测量图线和14【实验的创新】[想一想]

如果只有一个电表,如何测电动势和内阻?应用图像处理数据,怎样得到电动势和内阻?学习互动【实验的创新】学习互动15[要点总结]测量方案电路图函数式图像特征值“欧安”法斜率:E截距:-r“伏欧”法学习互动高中物理选修31人教版课件完美版：第二章10实验测定电池的电动势和内阻高中物理选修31人教版课件完美版：第二章10实验测定电池的电动势和内阻[要点总结]测量方案电路图函数式图像特征值“欧安”法斜率:E16

图2-10-3自我检测

[答案]AD

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图2-10-3自我检测

[答案]AD高中物理选修31人172.(误差分析)(多选)在“用伏安法测电池的电动势和内阻”的实验中,下列说法中错误的是(

)A.应选用旧的干电池作为被测电源,以使电压表读数变化明显B.应选用内阻较小的电压表和电流表C.移动滑动变阻器的滑片时,不能使滑动变阻器短路造成电流表过载D.使滑动变阻器最大阻值尽量大一些,测量误差才小自我检测[答案]BD

[解析]在“用伏安法测电池的电动势和内阻”的实验中,应选用内阻较大的电压表和内阻较小的电流表,滑动变阻器最大阻值不能太大,如果太大不便于调节.高中物理选修31人教版课件完美版：第二章10实验测定电池的电动势和内阻高中物理选修31人教版课件完美版：第二章10实验测定电池的电动势和内阻2.(误差分析)(多选)在“用伏安法测电池的电动势和内阻”的183.(实验原理和误差分析)在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验中,供选用的器材有:A.电流表(量程:0~0.6A,RA=1Ω);B.电流表(量程:0~3A,R'A=0.6Ω);C.电压表(量程:0~3V,RV=5kΩ);D.电压表(量程:0~15V,R'V=10kΩ);E.滑动变阻器(0~10Ω,额定电流1.5A);F.滑动变阻器(0~2kΩ,额定电流0.2A);G.待测电源(一节一号干电池)、开关、导线若干.(1)请在下面虚线框中画出能使本实验测量精确程度高的实验电路.自我检测[答案]如图所示

高中物理选修31人教版课件完美版：第二章10实验测定电池的电动势和内阻高中物理选修31人教版课件完美版：第二章10实验测定电池的电动势和内阻3.(实验原理和误差分析)在“用电流表和电压表测定电池的电动193.(实验原理和误差分析)在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验中,供选用的器材有:A.电流表(量程:0~0.6A,RA=1Ω);B.电流表(量程:0~3A,R'A=0.6Ω);C.电压表(量程:0~3V,RV=5kΩ);D.电压表(量程:0~15V,R'V=10kΩ);E.滑动变阻器(0~10Ω,额定电流1.5A);F.滑动变阻器(0~2kΩ,额定电流0.2A);G.待测电源(一节一号干电池)、开关、导线若干.(2)电路中电流表应选用

,电压表应选用

,滑动变阻器应选用

.(填写字母代号)

自我检测EAC[解析]

考虑到待测电源只有一节干电池,所以电压表应选C;放电电流又不能太大,一般不超过0.5A,所以电流表应选A;从允许的最大电流和减小实验误差方面来看,应选择最大电阻较小而额定电流较大的滑动变阻器E.高中物理选修31人教版课件完美版：第二章10实验测定电池的电动势和内阻高中物理选修31人教版课件完美版：第二章10实验测定电池的电动势和内阻3.(实验原理和误差分析)在“用电流表和电压表测定电池的电动20(3)图2-10-4为实验所需器材,请按原理图连接正确的实验电路.(4)引起该实验系统误差的主要原因是

.

图2-10-4自我检测电压表的分流[解析]系统误差一般是由测量工具和测量方法造成的,该实验中的系统误差是由于电压表的分流使得电流表读数(即测量值)总是比干路中真实电流值小,造成E测<E真,r测<r真.高中物理选修31人教版课件完美版：第二章10实验测定电池的电动势和内阻高中物理选修31人教版课件完美版：第二章10实验测定电池的电动势和内阻(3)图2-10-4为实验所需器材,请按原理图连接正确的实验211.学习可以彻底的改变自己，即使失去原来改变的条件，人也不会退回到原来的样子，因为经过“輮”。人已经脱离一个旧我，变成一个新我.2.这一段介绍了怎样学习，也就是学习的要素。荀子认为积累是学习的第一要素，也是学习的根本。学习可以达到奇妙的效果，可以“兴风雨”“生蛟龙”。“神明自得，圣心备焉”从人的角度，来说学习的效果。接着运用正反对比的手法来说明积累的效果，体现了荀子文章说理的生动性。3.家庭在西洋是一种界限分明的团体。在英美，家庭包括他和他的妻以及未成年的孩子。而在我们中国“家里的”可以指自己的太太一个人，“家门”可以指叔伯侄子一大批，“自家人”可以包罗任何要拉入自己的圈子，表示亲热的人物。4.这表示了我们的社会结构本身和西洋的不同，我们的格局不是一捆一捆扎清楚的柴，而是好像把一块石头丢在水面上所发生的一圈圈推出去的波纹，愈推愈远，愈推愈薄。每个人都是他社会影响所推出去的圈子的中心。被圈子的波纹所推及的就发生联系。5.在乡土社会里，地缘关系也是如此。每一家以自己的地位做中心，周围划出一个圈子，个圈子是“街坊”。可是这不是一个固定的团体，而是一个范围。范围的大小也要依着中心的势力厚薄而定。6.在这种富于伸缩性的网络里，随时随地是有一个“己”作中心的。这并不是个人主义，而是自我主义。在个人主义下，一方面是平等观念，指在同一团体中各分子的地位相等，个人不能侵犯大家的权利；一方面是宪法观念，指团体不能抹煞个人，只能在个人们所愿意交出的一分权利上控制个人。7.“画竹”是本文的线索，本文记述文与可画竹的情形，以充满感情的笔触回忆两人的交往，以及文与可死后自己的悲慨，又从文与可的创作经验中总结出艺术创作的规律，熔叙事、抒情、议论于一炉。8.总之，说明文中使用生动活泼的语言，不仅能增强文章内容表达上的形象性、可感性和文学色彩，使读者获得不同程度的美感体验，受到美的陶冶，还有助于加深读者对说明内容的理解，增知益智。感谢观看，欢迎指导！高中物理选修31人教版课件完美版：第二章10实验测定电池的电动势和内阻高中物理选修31人教版课件完美版：第二章10实验测定电池的电动势和内阻1.学习可以彻底的改变自己，即使失去原来改变的条件，人也不会22第二章恒定电流10实验:测定电池的电动势和内阻第二章10实验:测定电池的电动势和内阻23了解并掌握测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法.教学目标了解并掌握测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法.教学目标24【重点】掌握实验原理和方法,学会处理实验数据.【难点】用图像法处理实验数据.重点难点【重点】重点难点25

“实验:测定电池的电动势和内阻”是人教版高中物理选修3-1第二章第十节的内容,它是闭合电路欧姆定律的深化和实际应用,通过本节课的学习,既能巩固学生电学问题的分析思路,加深对闭合电路欧姆定律的理解,又能激发学生的学习兴趣,培养学生合作、探究、交流能力,具有很重要的实际意义,建议教学过程中利用分组实验法和讲解法.教学建议“实验:测定电池的电动势和内阻”是人教版高中物理选修3-126【导入一】[引入新课]教师:我们已经学习了闭合电路的欧姆定律,请大家写出有关的公式.学生:回忆并写出闭合电路欧姆定律的公式.教师:这节课我们就根据闭合电路的欧姆定律来测量电池的电动势和内阻.新课导入【导入一】新课导入27【导入二】

随身听用干电池当电源,连续几个小时地播放磁带,音质就会发生明显的改变,节奏变慢、音调变低,也就是说电池不能用了;但改听收音机时,仍能正常收听,这是为什么呢?播放磁带时,耗电量比较大,连续几个小时地播放,电池内阻变得比较大,导致路端电压变小,达不到播放磁带的供电电压,也就无法正常工作了;当改听收音机时,因为收音机的工作电流很小,虽然电池的内阻变大了,但内电压很小,路端电压仍能满足收音机的工作电压,所以收音机能正常收听.如何测定电池的电动势和内阻呢?新课导入【导入二】新课导入28【实验目的】1.掌握用电压表和电流表测定电池的电动势和内阻的方法.2.学习用U-I图像处理实验数据的方法.3.会分析应用电阻箱和电表测定电池的电动势和内阻的方法.学习互动【实验目的】学习互动29【实验原理】实验电路如图2-10-1甲所示,对外电路来说,电流表采用

,这样才能保证电动势和内阻的测量误差都较小.改变

,测出几组I、U的数据,利用图乙所示的图像法即可求出电动势E和内阻r.

内接法”滑动变阻器接入电路的阻值图2-10-1学习互动【实验原理】内接法”滑动变阻器接入电路的阻值图2-10-1学30【实验器材】电压表、电流表、

、电池、开关、坐标纸和导线.

[想一想]

现在有一节干电池,想要测出它的电动势和内阻,你需要什么仪器?采用什么样的电路图?原理是什么?滑动变阻器学习互动【实验器材】滑动变阻器学习互动31[要点总结]测定电源的电动势和内阻时应注意:1.在选用电池时,应选用内阻较大的电池,可以选用已经使用一段较长时间的1号电池,这样电池的路端电压才有较大的变化.2.实验过程中电路中的电流不要调得过大,读电表示数时要快,读完后立即断电.因为电池以较大电流放电时,极化现象较为严重,电动势明显下降,内阻明显增大.3.测量U、I数据不能少于6组,并且变化范围要大些.学习互动[要点总结]学习互动324.在作U-I图像时,要根据测量数据选取合适的坐标值,有时U轴的坐标值要从某一恰当的值开始,I轴的坐标值必须从零开始.在作图时,要使较多的点落在直线上,不落在直线上的点要均匀分布在直线的两侧.【实验步骤】1.按实验电路图连接实物图,电流表用

量程,电压表用0~3V量程;

2.把滑动变阻器的滑片移到使阻值

的一端;

3.闭合开关,调节滑动变阻器使电流表有明显的示数,记录多组I、U数据;4.处理数据:用公式法或作图法求出电源的电动势和内阻.0~0.6A最大学习互动4.在作U-I图像时,要根据测量数据选取合适的坐标值,有时U33【实验数据的处理】[想一想]

测电动势和内阻的数据处理方法有哪些?误差结果如何?学习互动【实验数据的处理】学习互动34

学习互动

学习互动352.图像法:路端电压U=E-Ir,画出电源的U-I测量图线和真实图线如图2-10-2所示.测量图线为实线AB,真实图线为虚线A'B.由图线可以看出r和E的测量值都小于真实值,即r测<r真,E测<E真.图2-10-2学习互动2.图像法:路端电压U=E-Ir,画出电源的U-I测量图线和36【实验的创新】[想一想]

如果只有一个电表,如何测电动势和内阻?应用图像处理数据,怎样得到电动势和内阻?学习互动【实验的创新】学习互动37[要点总结]测量方案电路图函数式图像特征值“欧安”法斜率:E截距:-r“伏欧”法学习互动高中物理选修31人教版课件完美版：第二章10实验测定电池的电动势和内阻高中物理选修31人教版课件完美版：第二章10实验测定电池的电动势和内阻[要点总结]测量方案电路图函数式图像特征值“欧安”法斜率:E38

图2-10-3自我检测

[答案]AD

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图2-10-3自我检测

[答案]AD高中物理选修31人392.(误差分析)(多选)在“用伏安法测电池的电动势和内阻”的实验中,下列说法中错误的是(

)A.应选用旧的干电池作为被测电源,以使电压表读数变化明显B.应选用内阻较小的电压表和电流表C.移动滑动变阻器的滑片时,不能使滑动变阻器短路造成电流表过载D.使滑动变阻器最大阻值尽量大一些,测量误差才小自我检测[答案]BD

[解析]在“用伏安法测电池的电动势和内阻”的实验中,应选用内阻较大的电压表和内阻较小的电流表,滑动变阻器最大阻值不能太大,如果太大不便于调节.高中物理选修31人教版课件完美版：第二章10实验测定电池的电动势和内阻高中物理选修31人教版课件完美版：第二章10实验测定电池的电动势和内阻2.(误差分析)(多选)在“用伏安法测电池的电动势和内阻”的403.(实验原理和误差分析)在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验中,供选用的器材有:A.电流表(量程:0~0.6A,RA=1Ω);B.电流表(量程:0~3A,R'A=0.6Ω);C.电压表(量程:0~3V,RV=5kΩ);D.电压表(量程:0~15V,R'V=10kΩ);E.滑动变阻器(0~10Ω,额定电流1.5A);F.滑动变阻器(0~2kΩ,额定电流0.2A);G.待测电源(一节一号干电池)、开关、导线若干.(1)请在下面虚线框中画出能使本实验测量精确程度高的实验电路.自我检测[答案]如图所示

高中物理选修31人教版课件完美版：第二章10实验测定电池的电动势和内阻高中物理选修31人教版课件完美版：第二章10实验测定电池的电动势和内阻3.(实验原理和误差分析)在“用电流表和电压表测定电池的电动413.(实验原理和误差分析)在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验中,供选用的器材有:A.电流表(量程:0~0.6A,RA=1Ω);B.电流表(量程:0~3A,R'A=0.6Ω);C.电压表(量程:0~3V,RV=5kΩ);D.电压表(量程:0~15V,R'V=10kΩ);E.滑动变阻器(0~10Ω,额定电流1.5A);F.滑动变阻器(0~2kΩ,额定电流0.2A);G.待测电源(一节一号干电池)、开关、导线若干.(2)电路中电流表应选用

,电压表应选用

,滑动变阻器应选用

.(填写字母代号)

自我检测EAC[解析]

考虑到待测电源只有一节干电池,所以电压表应选C;放电电流又不能太大,一般不超过0.5A,所以电流表应选A;从允许的最大电流和减小实验误差方面来看,应选择最大电阻较小而额定电流较大的滑动变阻器E.高中物理选修31人教版课件完美版：第二章10实验测定电池的电动势和内阻高中物理选修31人教版课件完美版：第二章10实验测定电池的电动势和内阻3.(实验原理和误差分析)在“用电流表和电压表测定电池的电动42(3)图2-10-4为实验所需器材,请按原理图连接正确的实验电路.(4)引起该实验系统误差的主要原因是

.

图2-10-4自我检测电压表的分流[解析]系统误差一般是由测量工具和测量方法造成的,该实验中的系统误差是由于电压表的分流使得电流表读数(即测量值)总是比干路中真实电流值小,造成E测<E真,r测<r真.高中物理选修31人教版课件完美版：第二章