【精品】高中物理(人教版)选修3-1 优秀教案--2.9《实验：测定电池的电动势和内阻》
高中物理第2章第10节实验：测定电池的电动势和内阻教案新人教版选修3_1
10．实验：测定电池的电动势和内阻三维目标知识与技能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。
2．学习用图象法处理实验数据。
过程与方法1．通过设计电路和选择仪器，开阔思路，激发兴趣；2．养成规范操作实验并能科学、合理地处理数据的习惯。
情感、态度与价值观1．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；2．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；3．培养学生合作探究的团队意识。
教学重点掌握实验原理和方法，学会处理实验数据。
教学难点如何利用图线得到结论以及实验误差的分析。
教学方法讨论法、启发法、分析归纳法，分组实验。
教具准备电流表、电压表、滑动变阻器、开关、旧两节电池、导线若干。
教学过程［新课导入］在闭合电路欧姆定律一节的例题中我们学习过一种利用闭合电路欧姆定律求电池电动势和内电阻的方法。
利用闭合电路欧姆，用哪些仪器、方法都可以测定电池的电动势和内阻呢？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。
［新课教学］一、实验原理要测出干电池的电动势和内电阻，你需要什么仪器，采用什么样的电路图，原理是什么？学生讨论后，可以得到多种实验方案。
主要有下面的四种方案。
1．伏安法用电压表、电流表、可变电阻（如滑动变阻器）测量。
根据电压表和电流表所接位置的不同，原理电路有两种，如下图。
设电源电动势为E ，内阻为r ，路端电压为U ，回路中的总电流为I ，根据闭合电路欧姆定律有原理公式：E ＝U ＋Ir从理论上讲，如果能测出U 、I 的两组数据，就可以列出两个关于E 、r 的方程，于是能够从中解出E 和r 。
E ＝U 1＋I 1rE ＝U 2＋I 2r 解得：211221I U I U E I I -=-，1221U U r I I -=-。
2．欧安法用电流表、电阻箱测量。
原理电路如图所示。
根据闭合电路欧姆定律有原理公式：E ＝IR ＋Ir从理论上讲，如果能测出I 、R 的两组数据，就可以列出两个关于E 、r 的方程，于是能够从中解出E 和r 。
高二上学期物理人教版选修3-1课件：_第二章第10节实验：测定电池的电动势和内阻
(1)一位同学记录的6组数据见表,试根据这些数据在图乙中画出U-I图象,根据
图象读出电池的电动势E=
V,求出电池内阻r=
Ω。
I(A) 0.12 U(V) 1.37
0.20 1.32
0.31 1.24
0.32 1.18
0.50 1.10
0.570 1.05
(2)若不作出图线,只选用其中两组U和I的数据,用公式E=U+Ir列方程求E和r,这
【素养训练】 给你一个电阻箱、电压表、开关及导线,如何根据闭合电路欧姆定律测出一节 旧干电池的电动势和内阻。 (1)请在虚线框内画出电路图。
(2)实验过程中,将电阻箱拨到45 Ω时,电压表读数为0.90 V;若将电阻箱拨到
如图甲所示的
Ω时,电压表的读数如图乙所示是
V。
(3)根据以上实验数据,可以算出该节干电池的电动势E=
3
3
(2)图象法
①根据多次测出的U、I值,作U-I图象;
②将图线两侧延长,纵轴截距的数值就是电池电动势E; ③横轴截距(路端电压U=0)的数值就是短路电流 E ;
r
④图线斜率的绝对值等于电池的内阻r,即r=| U|= E ,如图所示。
I I短
【思考·讨论】 (1)本实验要获得的是什么数据? 提示:要通过电压表、电流表获得外电压和电路的电流这两个数据。 (2)测两组数据够吗? 提示:根据实验原理,两组数据就可以解出E、r,但误差可能很大。为了减小误差, 只有两组数据还不够,还应该调节滑动变阻器获得多组数据。
(3)由闭合电路的欧姆定律得E=U+U ·r
代入数据得E=0.90+0.90r
R
E=1.1+1.1·r
45
110
人教版高中物理选修3-1第二章第10节实验：测定电池的电动势和内阻
②图象法
1、建立坐标系、描点．纵轴表示电压，横轴 表示电流，取合适的标度，使所描坐标点绝大部 分分布在坐标纸上；
2．根据描出的坐标点作出U－I图像，并延长与 两坐标轴相交．
3．测算电动势和内电阻，准确 读出 U－I 图线与纵轴和横轴的交 点坐标，即读出 E 和 I 短，进一步算 出内阻 r＝IE短＝ΔΔUI ，如图所示．
2.本实验在电键闭合前，变阻器电阻 调至最大值
3．在实验中不要将I调得过大，每次 读完U和I的数据后应立即断开电源，以 免干电池在大电流放电时极化现象严重， 使得E和r明显变化．
4．在画U－I图线时，要使尽可能多的 点落在这条直线上．不在直线上的点应对 称分布在直线两侧，不要顾及个别离开直 线较远的点，以减小偶然误差．
2.10实验：测定电源电动势和内阻
1、闭合电路欧姆定律
I E Rr
复 习
2、电源电动势与内、外电压关系
E U外 U内 U Ir
U/V
E
由U =E -Ir 可知，U
回 是I 的一次函数。
顾0
I短 I/A
（1）图象在纵轴上的截距为电源的电动势E
（2）图象在横轴上的截距为短路电流I短
（3）图象斜率的绝对值为电源内阻 r
其他方法一：电阻箱和电流表测定法
方法 2.安阻法：由 E＝IR＋Ir 知，只要用电流表和电阻箱测出 I、R 的两组数据，列出关于 E、r 的两个方程，从而解出 E、r，电 路如图所示．
E=I 1(R1+r) E=I2 (R2+r)
题型 2 用安阻法测电源的电动势和内阻 【例 2】 要测定某电源的电动势和内阻，某同学按如图所示 的电路图连接好电路并进行如下操作： (1)闭合开关 S，多次调节电阻箱的阻值，并记录下每次的电阻 值 R 及对应的电流表 A 的示数 I(电流表的内阻很小，可忽略不计)；
人教版选修3《测定电池的电动势和内阻》评课稿
人教版选修3《测定电池的电动势和内阻》评课稿一、课程背景人教版选修3《测定电池的电动势和内阻》是高中物理教材中的一篇选修课程，该课程主要介绍了如何通过实验测定电池的电动势和内阻。
该实验是物理学中电路基础实验之一，对于学生的实验操作能力和科学思维的培养具有重要意义。
二、教学目标1.了解电池的电动势和内阻的概念以及它们之间的关系；2.掌握通过实验测定电池电动势和内阻的方法和技巧；3.培养学生的实验操作能力和数据处理能力；4.培养学生的科学研究精神和探索精神。
三、教学重点1.理解电池的电动势和内阻的概念；2.掌握通过实验测定电池电动势和内阻的方法；3.培养学生的实验操作能力和数据处理能力。
四、教学难点1.理解电池内阻与电流、电动势之间的关系；2.掌握实验中不同电路连接方式和测量方式的选择。
五、教学准备1.教师准备：教师需要熟悉电池的电动势和内阻的相关理论知识，掌握实验操作流程和注意事项；2.学生准备：学生需要提前了解电池的基本原理和相关概念。
步骤一：导入在课堂开始时，教师可以通过举例介绍电池的电动势和内阻对电路的影响，让学生意识到学习本节课的重要性。
步骤二：知识讲解教师通过板书或投影等方式，简要介绍电池的电动势和内阻的定义、计算公式和单位，并讲解它们之间的关系。
步骤三：实验操作演示教师进行电池电动势和内阻实验操作的演示，详细介绍实验设备的使用方法、测量步骤和注意事项。
步骤四：实验操作训练学生按照实验操作演示的步骤进行实验操作训练，教师可以逐个指导学生，并解答实验中出现的问题。
步骤五：数据处理与分析学生根据实验数据，计算出电池的电动势和内阻，并进行数据分析，探讨实验结果的合理性和误差来源。
步骤六：实验结果讨论学生根据计算结果，进行实验结果的讨论和分享，教师引导学生思考电池的电动势和内阻与电池类型、电流大小等因素的关系。
步骤七：总结归纳教师对本节课的内容进行总结归纳，强调电池的电动势和内阻对电路的重要影响，并与学生一起梳理知识框架和关键点。
人教版高中物理-有答案-人教版物理选修3-1第二章：实验：测定电池的电动势和内阻
人教版物理选修3-1第二章：实验：测定电池的电动势和内阻一、多选题1. 为了测出电源的电动势和内阻，待测电源和开关、导线配合下列仪器可达到实验目的的是（）A.一个电流表和一个电阻箱B.一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器C.一个电压表和一个电阻箱D.一个电流表和一个滑动变阻器2. 用如图甲所示的电路来测量电池电动势和内阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的U−I图线，由图可知（）A.电池电动势的测量值是3VB.电池内阻的测量值是1.5ΩC.外电路发生短路时的电流为1.5AD.电压表的示数为1V时外电路中的电阻R=2Ω3. 用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中，下列说法正确的是（）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.使滑动变阻器阻值尽量大一些，测量误差才小4. 在用如图所示的电路测量电池电动势和内阻的实验中，若有两只电压表V1和V2量程相同，内阻R V1>R V2；两只电流表A1、A2量程相同，内阻R A1>R A2，在该实验中，为了使E、r的测量精确些，选择的电表可以是（）A.V1和A2B.V2和A2C.V2和A1D.V1和A15. 某同学欲采用如图所示的电路完成相关实验．图中电流表A的量程为0.6A，内阻约0.1Ω；电压表V的量程为3V，内阻约6kΩ；G为小量程电流表；电源电动势约3V，内阻较小，下列电路中正确的是（）A.测定一段电阻线（约5Ω）的电阻B.测定电源的电动势和内电阻（约3Ω）C.描绘小灯泡（额定电压为2.5V）的伏安特性曲线D.测定电流表的内阻6. 某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为0∼20Ω，连接电路的实物图如图所示．关于该学生接线的说法正确的是（）A.滑动变阻器不起变阻作用B.电流表接线有误C.电压表量程选用不当D.电压表接线不妥7. 如图所示，a、b是两个独立电源A、B的路端电压U与其总电流I的关系图线，则下列说法正确的是（）A.路端电压都为U0时，它们的外电阻相等B.电流都是I0时，两电源的内电压相等C.电源A的电动势大于电源B的电动势D.电源A的内阻小于电源B的内阻二选择题某同学做“测定电池的电动势和内阻”实验，电路如图所示．测得电流与路端电压的数据见表：其中存在测量错误的数据是（）A.第1组B.第2组C.第3组D.第4组在“测定电源电动势和内阻”的实验中，为使实验效果明显且不损坏仪器，应选择下列哪种电源较好（）A.内阻较大的普通干电池B.内阻较小的普通蓄电池C.小型交流发电机D.小型直流发电机在测量电源电动势和内阻的实验中，电源的电动势约为6V，内阻约为0.5Ω，电流表的内阻为0.5Ω，电压表的内阻为6kΩ．为了减小实验误差，应当采用的电路是（）A. B.C. D.如图所示是甲、乙、丙三位同学设计的测量电源电动势和内电阻的电路．电路中R1、R2为已知阻值的电阻．下列说法中正确的是（）A.只有甲同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻B.只有乙同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻C.只有丙同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻D.三位同学设计的电路都能测出电源的电动势和内电阻在“测定电池电动势和内阻”的实验中，某同学根据实验数据，作出了正确的U−I图像，如图所示，其中图线斜率绝对值的物理含义是（）A.短路电流B.电池内阻C.电池电动势D.全电路电阻用电压表、电流表测定a、b两节干电池的电动势E a、E b和内电阻r a、r b时，画出的图线如图所示，则由此图线可知（）A.E a>E b、r a>r bB.E a>E b、r a<r bC.E a<E b、r a>r bD.E a<E b、r a<r b某同学在测量电源电动势和内电阻的实验中，他根据自己测量的数据作了如图所示的U−I图线，从图线中可知该同学测量的电源电动势和内电阻为下列各组数据中的哪一组（）A.E=3.0V，r=1ΩB.E=3.0V，r=2.5ΩC.E=3.0V，r=6ΩD.E=3.0V，r=3Ω如图所示，用一只电流表和两个定值电阻测定电源电动势和内电阻的实验中，由于未考虑电流表的内阻，其测量值E和r与真实值E0和r0相比较，正确的是（）A.E=E0，r=r0B.E>E0，r<r0C.E=E0，r>r0D.E>E0，r>r0三、实验题在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中．（1）备有如下器材A．干电池1节B．滑动变阻器（0∼20Ω）C．滑动变阻器（0∼1kΩ）D．电压表（0∼3V）E．电流表（0∼0.6A）F．电流表（0∼3A）G．开关、导线若干其中滑动变阻器应选________，电流表应选________．（只选填器材前的序号）（2）为了最大限度地减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合理的电路图．（3）某同学根据实验数据画出的U−I图像如图所示，由图像可得电池的电动势为________V，内电阻为________Ω．在“测电池的电动势和内阻”的实验中，可用以下给定的器材和一些导线来完成实验．器材：待测干电池一节，电压表V，电流表A，滑动变阻器R1(0∼10Ω)，滑动变阻器R2(0∼200Ω)，开关S．（结果均保留2位小数）．（1）为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用________（选填“R1”或“R2”）．（2）实验所用电路如图甲所示，请用笔画线代替导线在图乙中完成实物连接图，要求保证开关在闭合前滑动变阻器的滑片处于正确的位置．（3）该同学根据实验数据得到图丙中的图像b，则他根据图像b求得电源电动势E=________V，内电阻r=________Ω．（4）丙图中a图线是某电阻R的伏安特性曲线，则两条图线a、b的交点的横、纵坐标分别表示________，该同学将该电阻R与本实验中的所用的电池连成一闭合电路，此时电阻R消耗的电功率是________W．（5）假如本实验中所使用的电压表的内阻很大（可视为理想电压表），而电流表具有一定的内阻（不可忽略），则根据本实验原理图所测得的电源电动势值将________，内电阻值将________．（选填“偏大”“偏小”或“不变”）四、填空题测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U−I图像如下：请回答下列问题：（1）在闭合开关之前为防止电表过载，滑动变阻器的滑动头P应放在________处（选填“a”或“b”)．（2）供选用的器材有:A．干电池1个B．滑动变阻器（0∼50Ω）C．滑动变阻器（0∼1750Ω）D．电压表（0∼3V）E．电压表（0∼15V）F．电流表（0∼0.6A）G．电流表（0∼3A）其中滑动变阻器应选________，电压表应选________，电流表应选________．（选填字母代号）（3）这个干电池的电动势E=________V，内电阻r=________Ω．某研究性学习小组利用如图甲所示电路测量电池组的电动势E和内阻r．根据实验数据绘出如图乙所示的R−1图线，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可以得到IE=________V，r=________Ω．五、解答题用电流表和电压表测量电池的电动势E和内阻r，所用电路如图甲所示，一位同学测得的六组数据如表所示．（1）试根据这些数据在图乙中作出U−I图线．（2）根据图线求出电池的电动势E=________V，电池的内阻r=________Ω．参考答案与试题解析人教版物理选修3-1第二章：实验：测定电池的电动势和内阻一、多选题1.【答案】A,B,C【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解：A．根据E=I(R+r)，由电流表测电流，用电阻箱读出外电阻的阻值，可以求出E、r，A正确；B．根据E=U+Ir，由电流表测出电流，由电压表测出电压，可以求出E、r，B正确；C．根据E=U+URr，由电压表测出电压，用电阻箱读出外电阻的阻值，可以求出E、r，C正确；D．因为滑动变阻器不能读出电阻的数值，所以只有一个电流表和一个滑动变阻器，测不出电源的电动势和内阻，D错误．故选ABC．2.【答案】A,C【考点】闭合电路的欧姆定律【解析】此题暂无解析【解答】解：A．由闭合电路欧姆定律U=E−Ir知，当I=0时，E=U=3V，选项A正确；C．短路时，U=0，I=1.5A，选项C正确；B．r=EI短=31.5Ω=2Ω，选项B错误；（或根据图线的斜率的绝对值表示电源的内阻，r=|ΔUΔI |=31.5Ω=2Ω）D．电压表的示数为1V时，可求出电流I=1A，外电阻R=UI=1Ω，故选项D错误．故选AC．3.【答案】A,C【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解：A．由U=E−Ir可知，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，故A正确；B．应选用内阻较大的电压表和内阻较小的电流表进行实验，故B错误；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，故C正确；D．电源电动势较小，实验时滑动变阻器阻值不宜太大，滑动变阻器阻值太大，电路电流太小，电流表读数误差较大甚至不能读数，故D错误；故选AC．4.【答案】A,D【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解：本题实验中电压表与电池并联，测量的结果应该是二者并联后的电动势和内阻，为减少电压表的影响，应选用内阻大的电压表．外电路中电流表与电阻串联，实验中不要求知道电阻的阻值，将电流表和电阻合二为一即可，电流表测量的是它们的真实电流，因此对电流表的内阻要求不太严格．AD正确．故选AD．5.【答案】A,B【考点】描绘小灯泡的伏安特性曲线测定电源的电动势和内阻伏安法测电阻【解析】此题暂无解析【解答】解：A．待测电阻丝的电阻与电流表内阻相当，远小于电压表内阻，该待测电阻属于小电阻，电流表应用外接法，故A正确；B．电压表测量的是电源两端的电压，电流表应测量通过电源的电流，测的数据偏小，误差形成的原因是电压表的分流作用，在该实验中，电压表内阻非常大，分流很不明显，误差较小，故B正确；C．描绘小灯泡（额定电压为2.5V）的伏安特性曲线，电流、电压要从0测起，滑动变阻器应该用分压式，不能用限流式，故C错误；D．半偏法测电流表的内阻，最终支路电阻即为电流表的内阻，所以支路的电阻不能用滑动变阻器，应该用电阻箱，故D错误．故选AB．6.【答案】A,B,D【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解：A．在实物连线图中，滑动变阻器的两个固定端接入电路了，滑动头没有接，所以移动变阻器滑动端时，不会改变接入电路的电阻大小，变阻器不起变阻作用，A正确；B．电流表只允许电流从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出，图中两线都接在了电流表的负接线柱上，电流没有流经电流表，所以B正确；C．图中电源由两节干电池充当，电动势是3V，所以电压表量程应选用0∼3V，图中量程选择是正确的，所以C错误；D．图中把电压表直接和电池并联，这样即使将开关断开，电压表仍有示数，即开关不能控制通过电压表的电流，且电流从负接线柱流入，从正接线柱流出，所以电压表的接线不妥，D正确．故选ABD．7.【答案】A,C【考点】路端电压与负载的关系【解析】此题暂无解析【解答】解：A．当路端电压都为U0时，电流都为I0，由U=IR得，此时外电阻相等，选项A正确；BC．a、b与U轴的交点不同，所以E不同，电源A的电动势大于电源B的电动势，所以在电流都是I0时，两电源的内电压不同，所以选项B错误，选项C正确；D．又由a、b与I轴的交点，b的大于a的，即B的短路电流较大，又B的电动势相对较小，所以B的内阻比A的内阻小，选项D错误．故选AC．二选择题【答案】C【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解：由图示电路图可知，在闭合电路中路端电压：U=E−Ir，电源电动势E、电源内阻r都不变，随电流I减小，路端电压U应增大，由表中实验数据可知，第三组实验数据电压随电流减小而减小，这是错误的．故C错误．故选C．【答案】A【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析解：为了使电路中路端电压变化比较明显，应使用内阻较大的干电池．A正确．故选A．【答案】A【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解：电流表的内阻与电源的内阻差不多，故电流表相对于电源内阻来说，采用电流表外接法．B图测的实际上是电源内阻和电流表内阻之和，误差较大，D图错误，C图无法测出．故A正确，BCD错误．故选A．【答案】D【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解：图甲中可用E=I1(r+R1)、E=I2(r+R2)求得电源的电动势和内电阻，图乙中可用E=U1+U1R1r、E=U2+U2R2r求得电源的电动势和内电阻，而图丙中可用E=U1+I1r、E=U2+I2r求得电源的电动势和内电阻，故三位同学设计的电路都能测出电源的电动势和内电阻，故D正确．故选D．【答案】B【考点】测定电源的电动势和内阻闭合电路的欧姆定律【解析】此题暂无解析【解答】解：由闭合电路欧姆定律的公式E=I(R+r)=U+Ir得，U=E−Ir，所以在U−I图像中图线斜率的绝对值表示电池内阻．B正确．故选B．【答案】A【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解：据E=U+Ir，可得U=E−Ir，可见U−I图线与纵轴的交点表示电源的电动势，所以有E a>E b，图线斜率的绝对值表示电源的内电阻，故r a>r b．A正确．【答案】A【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解：由U=E−Ir知，当I=0时U=E，故在U−I图像中，纵轴截距表示电源电动势的大小，即E=3.0V；本题图中横轴截距对应的路端电压为2.4V，此时电路没有短路，计算内阻时只能使用公式r=|ΔUΔI |，不能用r=EI短，选项A正确．故选A．【答案】C【考点】测定电源的电动势和内阻闭合电路的欧姆定律【解析】此题暂无解析【解答】解：不考虑电流表的内阻R A时，由闭合电路欧姆定律分别得：{E=I1R1+I1rE=I2R2+I2r解得：r=I1R1−I2R2I2−I1，E=I1I2(R1−R2)I2−I1．考虑电流表内阻R A时，由闭合电路欧姆定律分别得：{E0=I1(R1+R A+r0)E0=I2(R2+R A+r0)解得：r0=I1R1−I1R2I2−I1−R A=r−R A<r，E0=I1I2(R1−R2)I2−I1=E．C正确．故选C．三、实验题【答案】（1）B,E（2）电路图如解答图所示；（3）1.5,1【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解：（1）滑动变阻器的最大值一般为待测电阻的几倍时较好，在该实验中因电源内阻比较小，故滑动变阻器选择较小一点的即可，故滑动变阻器应选B（也可以从便于调节电流表的量程要大于电源允许通过的最大电流，对于干电池来讲允许通过的最大电流一般是0.5A，故需要选择0∼0.6A量程的电流表，所以电流表应选E．（2）电路图如图所示．（3）由题U−I图像可知：纵截距为1.5V，故电池的电动势为1.5V，内电阻r=|ΔUΔI |=|0.9−1.50.6−0|Ω=1Ω．【答案】（1）R1（2）实物图如解答图所示；（3）1.45,0.83（4）将该电阻R与电源连成闭合回路时通过电阻R的电流和它两端的电压,0.63（5）不变,不变【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解：（1）为方便调节且能准确地进行测量，滑动变阻器应选用R1．（2）由原理图可知滑动变阻器为限流式接法，电压表正接线柱接滑动变阻器，负接线柱接电流表，开关要控制整个电路．（3）图线在纵轴上的截距表示电动势的大小，E=1.45V，图线在横轴上的截距表示短路电流，再由闭合电路的欧姆定律可求得电源内阻，r=1.2−0.21.5−0.3Ω=0.83Ω．（4）丙图中a图线是某电阻的伏安特性曲线，则两条图线的交点的横、纵坐标分别表示将该电阻R与电源连成闭合回路时通过电阻R的电流和它两端的电压．由图可知电压U=0.7V，电流I=0.9A，所以此时电阻R消耗的电功率是P=UI=0.63W．（5）该接法中由于电压表的分流而导致电流表示数偏小，所以电流表的内阻不会对实验结果带来影响．实验中所使用的电压表的内阻很大（可视为理想电压表），根据本实验原理图所测得的电源电动势值将不变，内阻阻值将不变．四、填空题【答案】（1）a（2）B,D,F（3）1.5,0.75【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】【解答】解：（1）闭合开关之前滑动变阻器的滑动头P应放在最大值位置处，即a处．（2）滑动变阻器起控制电流的作用，而电源电动势大约1.5V，电路中电流较小，故为了便于调节，滑动变阻器选取B；电源电动势大约1.5V，因此电压表选择量程为3V的比较合适，故电压表选择D；电路中的电流较小，因此电流表选择F．（3）在U−I图像中，图像与纵坐标的交点等于电源的电动势，所以由图可以读出电源的电动势为1.5V，图像中的斜率的绝对值表示电源的内阻，所以电源的内阻为r=|Ω=0.75Ω．|1.2−1.50.4【答案】2.9,0.9【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】−r．解：由欧姆定律有，E=I(R+r)，R=EI由此知图线的斜率为电动势E，纵轴截距大小为内阻r．V=2.9V，r=0.9Ω．E=2−(−0.9)1.0五、解答题【答案】（1）作图如解答图所示；（2）1.45,0.69【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解：（1）作图线时应使尽可能多的点落在直线上，个别偏离太远的点应舍去，图线如图所示．（2）由图线与纵轴的交点可得电动势E=1.45V，再读出图线与横轴交点的坐标≈0.69Ω．(0.65，1.00)，由E=U+Ir得r=E−UI。
人教版《高中物理选修3—1》 实验：测定电源的电动势和内电阻ppt课件
EE
E等于U轴截距
r等于直线的
斜率的绝对值
I短 =I短Er
r k U I
14
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.
5
实验方法
1、U-I法：E=U+Ir
E U +I r
1
1
E U +I r
2
2
2、I-R法：E=IR+Ir
E I1U2 I2U1 I1 I2
r U2 U1 I1 I2
3、U-R法：
E= U+
U R
r
6
二、U-I法电路和器材的选择
1、电路选择及误差分析
R
R
A
V
V
甲S
乙S A
甲图：误差来源于电压表的分流作用
4、断开电键,整理好器材
12
四、数据处理
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.
E U1 + I1r E U2 + I2r
E I1U2 I2U1 I1 I2
r U2 U1
I1 I2
13
方法二:图象法 在坐标纸上以I为横坐标，
• 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，探究法
高中物理恒定电流教案人教版选修3-1
第二章、恒定电流第一节、导体中的电场和电流〔1课时〕一、教学目标〔一〕知识与技能1．让学生明确电源在直流电路中的作用，理解导线中的恒定电场的建立2．知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量---电流3．从微观意义上看电流的强弱与自由电子平均速率的关系。
〔二〕过程与方法通过类比和分析使学生对电源的的概念、导线中的电场和恒定电流等方面的理解。
〔三〕情感态度与价值观通过对电源、电流的学习培养学生将物理知识应用于生活的生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理学问题。
三、重点与难点：重点：理解电源的形成过程及电流的产生。
难点：电源作用的道理，区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不同的概念。
四、教学过程〔一〕先对本章的知识体系及意图作简要的概述〔二〕新课讲述----第一节、导体中的电场和电流1．电源：先分析课本图2。
1-1 说明该装置只能产生瞬间电流〔从电势差入手〕[问题]如何使电路中有持续电流？〔让学生回答—电源〕类比：〔把电源的作用与抽水机进行类比〕如图2—1，水池A、B的水面有一定的高度差，假设在A、B之间用一细管连起来，那么水在重力的作用下定向运动，从水池A运动到水池B。
A、B之间的高度差很快消失，在这种情况下，水管中只可能有一个瞬时水流。
教师提问：怎拦才能使水管中有源源不断的电流呢?让学生回答：可在A、B之间连接一台抽水机，将水池B中的水抽到水池A中，这样可保持A、B之间的高度差，从而使水管中有源源不断的水流。
归纳：电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。
〔从能量的角度看，电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置〕2．导线中的电场：结合课本图2。
1-4分析导线中的电场的分布情况。
导线中的电场是两部分电荷分布共同作用产生的结果，其一是电源正、负极产生的电场，可将该电场分解为两个方向：沿导线方向的分量使自由电子沿导线作定向移动，形成电流；垂直于导线方向的分量使自由电子向导线某一侧聚集，从而使导线的两侧出现正、负净电荷分布。
高中物理物理 选修3-1(人教版)--《电势能和电势》教案--优化方案
1.4 电势能和电势三维目标1．理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系；2．理解电势的概念，知道电势是描述电场能的性质的物理量；3．明确电势能、电势、静电力做功、电势能的关系；4．了解电势与电场线的关系；5．了解等势面的意义及与电场线的关系。
教学重点理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。
教学难点掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题。
教学方法类比法、讲练法、推理归纳法。
教具准备投影仪、多媒体课件。
课时安排2课时教学过程［新课导入］问题：电场的两个基本性质是什么？电场的两个基本性质：电场对放入其中的电荷有力的作用（电场的力的性质），并使之具有能（电场的能的性质）。
我们已经建立了电场强度的概念，知道它是描述电场性质的物理量。
倘若把一个静止的试探电荷放入电场中，它将在静电力的作用下做加速运动，经过一段时间后获得一定的速度，试探电荷的动能增加了。
我们知道，这是静电力做功的结果，而功又是能量变化的量度，那么，在这一过程中，是什么能转化成试探电荷的动能呢？为此，我们首先要研究静电力做功的特点和电场力做功与能量变化之间的关系。
前面已经学习了电场的力的性质──用场强来描述，今天我们从电场力做功和能量的角度来研究电场的能的性质。
［新课教学］一、静电力做功的特点要考虑电场的能的性质，必涉及到电场力的做功。
对它的讨论可类比于重力场中的重力做功。
问题：重力做功有什么特点？结论：重力做功与路径无关，仅跟物体的重力，物体移动的两位置的高度差有关。
对同一物体，两位置的高度差越大，重力做功就越多。
只要两位置确定，即高度差确定，移动同一物体重力做功就相同。
问题：同样为场力做功，电场力做功是否也具有同样的特点呢？试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿几条不同路径从A点移动到B点，我们计算这几种情况下静电力所做的功。
A M推导：q在沿直线从A移往B的过程中，受到的静电力F＝qE，静电力与位移AB的夹角为θ，静电力对q所的功为W＝F cosθ·|AB|＝qE·|AM|q在沿折线AMB从A移往B的过程中，在线段AM上静电力对q所的功W1＝qE·|AM|。
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第二章
2.9 实验：测定电池的电动势和内阻
一、教材分析
“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第二章第九节的内容，它是闭合电路欧姆定律的深化和实际应用，学生通过本节课的学习，既能巩固电学问题的分析思路，加深对闭合电路欧姆定律的理解，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。
二、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。
三、教学重点难点
重点：利用图线处理数据
难点：如何利用图线得到结论以及实验误差的分析
四、学情分析
1．知识基础分析：
①掌握了闭合电路欧姆定律，会利用该定律列式求解相关问题。
②掌握了电流表、电压表的使用方法。
2．学习能力分析：
①学生的观察、分析能力不断提高，能够初步地、独立发现事物内在联系和一般规律的能力。
②具有初步的概括归纳总结能力、逻辑推力能力、综合分析能力。
五、教学方法
实验法，讲解法
六、课前准备
1．学生的学习准备：预习学案。
2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。
3．教学环境的设计和布置：两人一组，实验室内教学。
七、课时安排：1课时
八、教学过程
（一）预习检查、总结疑惑
（二）情景引入、展示目标
回顾上节所学内容，引入新内容
教师：上堂课我们学习了闭合电路的欧姆定律，那么此定律文字怎么述？公式怎么写？
学生：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比，这就是闭合电路的欧姆定律。
提出问题：现在有一个干电池，要想测出其电动势和内电阻，你需要什么仪器，采用什么样的电路图，原理是什么？
学生讨论后，得到的大致答案为：由前面的闭合电路欧姆定律I=E/（r+R）可知E=I（R＋r），或E=U＋Ir，只需测出几组相应的数值便可得到，可以采用以下的电路图：
这几种方法均可测量，今天我们这节课选择用测量的这一种。
（三）合作探究、精讲点播
1.实验原理：闭合电路欧姆定律E=U＋Ir
2.实验器材：
学生回答：测路端电压；测干路电流，即过电源的电流。
需测量的是一节干电池，电动势约为1.5V，内电阻大约为零点几欧。
电流表、电压表及滑动变阻器的规格要根据实验的具体需要来确定，看看我们用到的电路图里面、各需测的是什么？
提出问题：选用电路图时，还可将接在外面，原则上也是可以的，那么我们在做实验时是否两个都可以，还是哪一个更好？为什么？
学生回答：两种方式测量都会带来误差。
采用图1 示数准确示数偏小
采用图2 示数准确示数偏小
选用哪种方式，要根据实际测量的需要确定，现在要想测出电源的内阻，如果采用图2方式，最后得到的结果相当于电源内阻与电流表内阻的总和，而两者相差又不太多，这样一来误差就会比较大，所以应采用图1的电路图。
明确各仪器的规格：
电流表0～0.6A量程，电压表0～3V量程。
滑动变阻器0～50Ω。
此外，开关一个，导线若干。
3.数据处理：
原则上，利用两组数据便可得到结果，但这样做误差会比较大，为此，我们可以多测几组求平均，也可以将数据描在图上，利用图线解决问题。
明确：
①图线的纵坐标是路端电压，它反映的是：当电流I增大时，路端电压U将随之减小，U与I 成线性关系，U=E—Ir。
也就是说它所反映的是电源的性质，所以也叫电源的外特性曲线。
②电阻的伏安特性曲线中，U与I成正比，前提是R保持一定，而这里的U－I图线中，E、r 不变，外电阻R改变，正是R的变化，才有I和U的变化。
实验中至少得到5组数据，画在图上拟合出一条直线。
要求：使多数点落在直线上，并且分布在直线两侧的数据点的个数要大致相等，这样，可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度。
讨论：将图线延长，与横纵轴的交点各代表什么情况？
归纳：将图线两侧延长，分别交轴与A、B点。
A点意味着开路情况，它的纵轴截距就是电源电动势E。
说明：
①A、B两点均是无法用实验实际测到的，是利用得到的图线向两侧合理外推得到的。
②由于r一般很小，得到的图线斜率的绝对值就较小。
为了使测量结果准确，可以将纵轴的坐标不从零开始，计算r时选取直线上相距较远的两点求得。
4.误差分析：
实验中的误差属于系统误差，请同学们进一步讨论，得到的数值是偏大还是偏小？（提示：利用图线及合理的推理）
可以请几位同学发言，最后得到结论。
因为电压表的分流作用
所以I真=I测＋Iv
即（I真—I测）↑，
反映在图线上：
当U=0时，Iv→0 I→I真
故r真＞r测E真＞E测
5.布置作业：
认真看书，写好实验报告。
（四）反思总结，当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。
设计意图：引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。
（课堂实录）
（五）发导学案、布置预习。
九、板书设计
一、实验原理：
二、实验步骤：
三、数据处理：
计算：
图像：
四、误差分析：
十、教学反思：本节课重在数据处理、误差分析。