测量电源电动势和内电阻教学设计

测量电源电动势和内电阻【教学目标】一、知识与技能1.通过讨论交流得出测量电源电动势和内阻的原理和方法2.会使用常见的基本仪器3.通过对实验数据的收集处理，学会用图像法分析处理实验数据二、过程与方法通过设计电路和选择仪器，开阔思路。养成规范操作实验并能科学、合理地处理数据的习惯三、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，培养学生观察能力、思维能力和操作能力【教学重难点】重点：掌握测量电源电动势和内阻的原理和方法难点：通过对实验数据的处理，学会用图像法分析处理实验数据【教学用具】干电池一节，电压表，电流表，滑动变阻器，开关，导线若干,多媒体，实物投影仪

【教学过程】复习导入在如图所示的电路中，R1=14Ω，R2=9Ω，当开关S切换到“1”挡时，电流表的示数I1=0.2A；当开关S切换到“2”时，电流表的示数I2=0.3A，求电源电动势E和内阻r。二、实验原理实验方法:伏安法实验依据：E=U+Ir实验电路图的选择：从以下电路图中选择一个电路图做实验，并要说明你的理由，解释为什么不选择另外一个。【分析】左图中由于电压表分流而引起误差，右图由电流表分流引起误差。而在右图中实际上测到的内阻等效于电流表与电源串联起来的总阻值，但由于电流表内阻较小，与电源内阻接近，故相对误差很大；而左图电压表内阻很大，其分流作用可忽略不计，误差较小。因而，实验电路我们选择的是左图。实验操作【实验器材的选择】【例1】测定电源的电动势和内电阻的实验电路如上图，回答下列问题：

（1）现备有以下器材：

A．干电池1个，B．电压表（0~3V），C．电压表（0~15V），

D．电流表（0~0.6A），E．电流表（0~3A），F.滑动变阻器（0~50Ω）

其中电压表应选________

,

电流表应选________

(填字母代号)。【分析】1.电表的量程选择需符合两方面：安全性、精确性。2.滑动变阻器的选择需考虑设计电路所需最大阻值（2）如图所示在闭合开关之前为防止电表过载而滑动变阻器的滑动头P应放在___处【分析】开关闭合前，必需使滑动变阻器处于最大值（3）按上述要求，完成右边的实物连接图【分析】1.电表量程的选择

2.电流表、电压表正负接线柱不能接反

3.电压表不能直接并到电源的正负极

【实验步骤】1.将滑动变阻器的滑动头P滑到最大阻值。2.闭合开关，改变滑动变阻器的阻值（阻值变化最好朝着一个方向，如：从大到小），记录数据，断开开关。3.重复实验步骤2，记录6组数据。4.做完实验，拆开电路，放回原处。123456I/AU/V【注意事项】1.在实验中切忌将滑动触头滑倒零阻值位置而造成短路。2.干电池在大电流放电时极化现象较严重，电动势会明显下降，内阻会明显增加，因此实验中不要将电流调得过大（一般情况电流不超过0.5A）。3.实验时变阻器阻值的变化范围要大（每次测量改变的阻值在几欧~几十欧之间），使各组数据差别大。4.读电表要快，每次读完立即断电。四、数据处理【例2】实验时经测量得出的数据如上表，请在图的方格纸上画出U—I图线。利用图线可求出电源电动势为______、内电阻为____。结合上题说明以下两点：1.选取横、纵坐标的比例和原点。【分析】横、纵坐标的比例选择：要充分应用到表格，原点坐标纵坐标可以不从零开始，横坐标必须从零开始。2.图像纵坐标截距和斜率的意义。【分析】参考课本P83扩展一步内容，并结合例题2分析五、课堂检测（1）在测定一节干电池(电动势约为1.5V，内阻约为1Ω)的电动势和内阻的实验中，提供的器材有A．电压表量程为3V，内阻约为5kΩB．电压表量程为15V，内阻约为10kΩC．电流表量程为0.6A，内阻约为0.1ΩD．电流表量程为3A，内阻约为0.01ΩE．变阻器R1(20Ω，3A)F．变阻器R2(500Ω，0.2A)G．开关、导线若干为了较准确测量电池的电动势和内阻，电压表应该选___；电流表应该选___；变阻器应该选___实验电路图应该选___图