2019年秋高中物理选修3-1人教版：第二章-10-实验-测定电池的电动势和内阻(共21张)(部编)课件

第二章恒定电流10实验:测定电池的电动势和内阻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【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

“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【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【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[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【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

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【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[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

图2-10-3自我检测

[答案]AD

2.(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.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

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.(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.长风破浪会有时，直挂云帆济沧海。努力，终会有所收获，功夫不负有心人。以铜为镜，可以正衣冠；以古为镜，可以知兴替；以人为镜，可以明得失。前进的路上，要不断反思、关照自己的不足，学习更多东西，更进一步。穷则独善其身，达则兼济天下。现代社会，有很多人，钻进钱眼，不惜违法乱纪；做人，穷，也要穷的有骨气！古之立大事者，不惟有超世之才，亦必有坚忍不拔之志。想干成大事，除了勤于修炼才华和能力，更重要的是要能坚持下来。士不可以不弘毅，任重而道远。仁以为己任，不亦重乎?死而后已，不亦远乎?心中有理想，脚下的路再远，也不会迷失方向。太上有立德，其次有立功，其次有立言，虽久不废，此谓不朽。任何事业，学业的基础，都要以自身品德的修炼为根基。饭疏食，饮水，曲肱而枕之，乐亦在其中矣。不义而富且贵，于我如浮云。财富如浮云，生不带来，死不带去，真正留下的，是我们对这个世界的贡献。英雄者，胸怀大志，腹有良策，有包藏宇宙之机，吞吐天地之志者也英雄气概，威压八万里，体恤弱小，善德加身。老当益壮，宁移白首之心；穷且益坚，不坠青云之志老去的只是身体，心灵可以永远保持丰盛。乐民之乐者，民亦乐其乐；忧民之忧者，民亦忧其忧。做领导，要能体恤下属，一味打压，尽失民心。勿以恶小而为之，勿以善小而不为。越是微小的事情，越见品质。学而不知道，与不学同；知而不能行，与不知同。知行合一，方可成就事业。以家为家，以乡为乡，以国为国，以天下为天下。若是天下人都能互相体谅，纷扰世事可以停歇。志不强者智不达，言不信者行不果。立志越高，所需要的能力越强，相应的，逼迫自己所学的，也就越多。臣心一片磁针石，不指南方不肯休。忠心，也是很多现代人缺乏的精神。吾日三省乎吾身。为人谋而不忠乎?与朋友交而不信乎?传不习乎?若人人皆每日反省自身，世间又会多出多少君子。人人好公，则天下太平；人人营私，则天下大乱。给世界和身边人，多一点宽容，多一份担当。为天地立心，为生民立命，为往圣继绝学，为万世开太平。立千古大志，乃是圣人也。丹青不知老将至，贫贱于我如浮云。淡看世间事，心情如浮云天行健，君子以自强不息。地势坤，君子以厚德载物。君子，生在世间，当靠自己拼搏奋斗。博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之。进学之道，一步步逼近真相，逼近更高。百学须先立志。天下大事，不立志，难成！海纳百川，有容乃大；壁立千仞，无欲则刚做人，心胸要宽广。其身正，不令而行；其身不正，虽令不从。身心端正，方可知行合一。子曰:“知者不惑，仁者不忧，勇者不惧。”真正努力精进者，不会把时间耗费在负性情绪上。好学近乎知，力行近乎仁，知耻近乎勇。力行善事，有羞耻之心，方可成君子。操千曲尔后晓声，观千剑尔后识器做学问和学技术，都需要无数次的练习。第一个青春是上帝给的；第二个的青春是靠自己努力当眼泪流尽的时候，留下的应该是坚强。人总是珍惜未得到的，而遗忘了所拥有的。谁伤害过你，谁击溃过你，都不重要。重要的是谁让你重现笑容。幸运并非没有恐惧和烦恼；厄运并非没有安慰与希望。你不要一直不满人家，你应该一直检讨自己才对。不满人家，是苦了你自己。最深的孤独不是长久的一个人，而是心里没有了任何期望。要铭记在心；每一天都是一年中最完美的日子。只因幸福只是一个过往，沉溺在幸福中的人；一直不知道幸福却很短暂。一个人的价值，应该看他贡献什么，而不应当看他取得什么。做个明媚的女子。不倾国，不倾城，只倾其所有过的生活。生活就是生下来，活下去。人生最美的是过程，最难的是相知，最苦的是等待，最幸福的是真爱，最后悔的是错过。两个人在一起能过就好好过！不能过就麻利点分开。当一个人真正觉悟的一刻，他放下追寻外在世界的财富，而开始追寻他内心世界的真正财富。人若软弱就是自己最大的敌人。日出东海落西山，愁也一天，喜也一天。遇事不转牛角尖，人也舒坦，心也舒坦。乌云总会被驱散的，即使它笼罩了整个地球。心态便是黑暗中的那一盏明灯，可以照亮整个世界。生活不是单行线，一条路走不通，你可以转弯。给我一场车祸。要么失忆。要么死。有些人说：我爱你、又不是说我只爱你一个。生命太过短暂，今天放弃了明天不一定能得到。删掉了关于你的一切，唯独删不掉关于你的回忆。任何事都是有可能的。所以别放弃，相信自己，你可以做到的。、相信自己，坚信自己的目标，去承受常人承受不了的磨难与挫折，不断去努力、去奋斗，成功最终就会是你的！既然爱，为什么不说出口，有些东西失去了，就在也回不来了！对于人来说，问心无愧是最舒服的枕头。嫉妒他人，表明他人的成功，被人嫉妒，表明自己成功。在人之上，要把人当人；在人之下，要把自己当人。人不怕卑微，就怕失去希望，期待明天，期待阳光，人就会从卑微中站起来，带着封存梦想去拥抱蓝天。成功需要成本，时间也是一种成本，对时间的珍惜就是对成本的节约。人只要不失去方向，就不会失去自己。过去的习惯，决定今天的你，所以，过去的懒惰，决定你今天的一败涂地。让我记起容易，但让我忘记我怕我是做不到。不要跟一个人和他议论同一个圈子里的人，不管你认为他有多可靠。想象困难做出的反应，不是逃避或绕开它们，而是面对它们，同它们打交道，以一种进取的和明智的方式同它们奋斗。他不爱你，你为他挡一百颗子弹也没用。坐在电脑前，不知道做什么，却又不想关掉它。做不了决定的时候，让时间帮你决定。如果还