高中物理人教版选修3-1：2.10 测定电源的电动势和内阻 课件(22张)
2020-2021学年高二物理人教版选修3-1(第2.10 实验%3A测定电池的电动势和内阻)
物理 第1页 共14页 物理 第2页 共14页 …………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
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绝密★启用前
选修3-1 第二章恒定电流
10.实验：测定电池的电动势和内阻
第Ⅰ部分选择题
一、选择题：本题共8小题。将正确答案填写在题干后面的括号里。
1．如图所示，是甲、乙、丙三位同学设计的测量电池的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池的电动势和内电阻
B．只有乙同学设计的电路能测出电池的电动势和内电阻
C．只有丙同学设计的电路能测出电池的电动势和内电阻
D．三位同学设计的电路都能测出电池的电动势和内电阻
2．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RV1>RV2；两只电流表A1、A2量程相同，内阻RA1>RA2，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A2 B．V2和A2
C．V2和A1 D．V1和A1
3．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．使滑动变阻器阻值尽量大一些，测量误差才小
4．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0～20 Ω，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( )
人教版高中物理《实验：电池电动势和内阻的测定》选修3的第二章第十节教学设计教案
《实验：电池电动势和内阻的测定》
教学设计
课程名称
实验：电池电动势和内阻的测定
教材来源 人教版高中物理必修3第12章第3节
一、教材简析
1、教材内容：
本实验是高中物理选修3的第二章第十节，实验内容是测量电源的电动势与内阻，是闭合电路的欧姆定律综合应用，也是培养学生科学实验探究能力的重要途径，同时也为后期的交流电源及远距离输电的学习打好基础。该实验的学习与我们日常生活、生产和社会发展有着密切的联系，该部分的学习和研究有着广泛的现实意义。
2、学情分析：
学生们基本了解实验原理、实验目的，在路端电压和电流的关系上也有所认识，知道U—I图像中图像与纵坐标的交点表示待测电源的电动势，图像的斜率的绝对值表示内阻，对伏安法测电阻的实验操作比较熟练，但在数据处理上不熟练，另外图像法中直线的斜率，截距往往代表某种含义的方法不能很好的运用在类似数据处理上。
3、思维导图：
二、学习目标
（一）知识与技能
1、理解闭合电路欧姆定律内容，理解测定电源的电动势和内阻的基本原理。
2、掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法.
3、用解析法和图象法求解电动势和内阻。
（二）过程与方法
1、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。
2、体验测定电源的电动势和内阻的探究过程，以及获取数据、分析数据、寻找规律的科学思维方法。
3、学会利用图像处理数据的方法。
（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、学习重难点
重点：利用图线处理数据
难点：会设计测定电池电动势和内阻的“伏安法”“伏阻法”“安阻法”的电路图。
四、学习策略
教法：采用讲授法，行动导向法，任务驱动法，演示启发法，拓展探究法。
高中物理 第2章 第10节 实验：测定电池的电动势和内阻
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＝U1＋I1r
E＝U2＋I2r
解得：211221IUIUEII-=-，1221UUrII-=-。 V A
E r S R V
A E r S R
人教版高中物理选修3-1：测电源的电动势和内阻(教案)
测电源的电动势和内阻教案
【教学目标】
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。
重点：掌握实验原理和方法，学会处理实验数据。
难点：掌握实验原理和方法，学会处理实验数据。
【自主预习】
1．实验原理（三种方法）：
（1）选用伏安法测电源电动势与内电阻
用电压表、电流表、可变电阻（如滑动变阻器）测量。如图1所示：测出两组_______值，就能算出电动势和内阻。原理公式：_____________
实验原理（1）是本节课的重点。测出几组U,I数值，带入(1)式得到的方程两两组成方程组，可得到E，r值。这种方法误差较大。还可以多测出几组U,I值，然后在U-I坐标平面内描出各组U、I值所对应的点，然后通过这些点画一直线，如图所示，直线与纵轴的的交点的纵坐标就是电池的电动势的大小，直线与横轴的交点的横坐标就是电池的短路电流Io=E/r，因此可求的内电阻r=E/Io。
误差分析：E测 E真 r测 r真
（2）用安阻法测量。如图2.6-2所示：测出两组_______值，就能算出电动势和内阻。
原理公式：_____ ________
（3）用伏阻法测量。如图2.6-3所示：测出两组_______值，就能算出电动势和内阻。
原理公式：____ _________
2．实验器材：
电池（待测电源）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线，坐标纸。
【典型例题】
一、实验基本操作
【例1】 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为0～20 Ω，连接电路的实物图如图2－9－11所示．该学生接线中错误的和不规范的做法是( )
A．滑动变阻器不起变阻作用
B．电流表接线有错
C．电压表量程选用不当
D．电压表接线不妥
二、数据处理方法
【例2】 下面是在测某电池的电动势和内阻的实验中记录的六组数据．请在直角坐标系中画出U—I图，并根据图象算出待测电池的电动势和内阻.
2015高中物理 第2章 恒定电流单元测试 新人教版选修3-1
1 第二章 《恒定电流》单元测试
一、选择题（注意：1-8题为单选题，9-11题为多选题）
1．对于欧姆定律，理解正确的是（ ）
A．从I=U/R可知，导体中的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比
B．从R=U/I可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比
C．从U =IR可知，导体两端的电压随电阻的增大而增高
D．从R=U/I可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零
2．一个电流表的满偏电流Ig=1mA，内阻Rg=500Ω。要把它改装成一个量程为10V的电压表，则应在电流表上（ ）
A．串联一个10kΩ的电阻 B．并联一个10kΩ的电阻
C．串联一个9.5kΩ的电阻 D．并联一个9.5kΩ的电阻
3．两只相同的电阻串联后接到电压为9V的恒定电路上，用一只0～5～15V的双量程电压表的5V档测其中一只电阻两端电压时，示数为4.2V，则换用15V档测这个电阻两端电压时，示数为（ ）
A．小于4.2V B．等于4.2V C．大于4.2V D．不能确定
4．两根材料和长度都相同的均匀电阻丝R1和R2，R1横截面积较大，在它们上面用少许融化的蜡粘几根火柴棒，当两端并联在电源上后，若不计散热，则（ ）
A．R1上的火柴棒先掉下来 B．R2上的火柴棒先掉下来
C．R1和R2上的火柴棒同时掉下来 D．无法判断哪根先掉
5．用伏安法测电阻时，已知待测电阻大约是10Ω，电流表内阻是1Ω，电压表内阻是5ｋΩ，则（ ）
A．应选用电流表外接电路，此时测量值比真实值大
B．应选用电流表外接电路，此时测量值比真实值小
C．应选用电流表内接电路，此时测量值比真实值大
D．应选用电流表内接电路，此时测量值比真实值小
6．如图1所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1和R2是两个定值电阻。当滑动变阻器的触头向a滑动时，流过R1的电流I1和流过R2的电流I2的变化情况为（ ）
高二物理选修3-1测量电源的电动势和内阻_经典案例分析_电路中的能量转化与守恒(精品)知识精讲
上海科技版
用心 爱心 专心 高二物理选修3－1测量电源的电动势和内阻 经典案例分析 电路中的能量转化与守恒
【本讲教育信息】
一、教学内容
测量电源的电动势和内阻 经典案例分析 电路中的我能量转化与守恒
二、考点点拨
本节课的相关内容测量电源的电动势和内阻及相关应用是高中电学阶段的重点实验内容，是高考常考的知识点之一。
三、跨越障碍
（一）实验目的
测定电源的电动势和内阻
（二）实验原理
根据闭合电路欧姆定律内外UUE，则路端电压IrEU外。由于电源电动势E和内阻r不随外电路负载变化而改变，如当外电路负载增大时，电路中电流减小，内电压减小，使路端电压增大，因此只要改变负载电阻，即可得到不同的路端电压。在电路中接入的负载电阻分别是R1、R2时，对应的在电路中产生的电流为1I、2I，路端电压为U1、U2，则代入IrEU外中，可获得一组方程rIEU11，rIEU22从而计算出E、r。有2112IIUUr、211221IIUIUIE。
（三）实验器材
被测电池（干电池）；电压表；电流表；滑动变阻器；电键和导线
（四）实验步骤
1. 确定电流表、电压表的量程，按如图所示电路把器材连接好。
2. 把变阻器的滑动片移到最右端。
3. 闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组电流表和电压表的示数，用同样方法测量并记录几组I、U值。
4. 断开电键，整理好器材。
5. 数据处理，用原理中的方法计算或在U—I图中找出E、r。
（五）注意事项
1. 使用内阻大些的干电池，在实验中不要将电流调得过大，每次读完I、U读数立即断电，以免干电池在大电流放电时极化现象过重，E、r明显变化。 上海科技版
用心 爱心 专心 2. 在画U—I图像时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧，不用顾及个别离开较远的点，以减少偶然误差。
2020届人教版高中物理选修3-1学案：第二章 第10节 实验：测定电池的电动势和内阻含答案
....
.... 第10节实验：测定电池的电动势和内阻
一、实验目的
1．知道伏安法测量电源电动势和内阻的实验原理，进一步理解电源路端电压随电流变化的关系。
2．学会根据图像合理外推进行数据处理的方法。
3．尝试进行电源电动势和内电阻测量误差的分析，了解测量中减小误差的办法。
二、实验原理
实验电路如图所示，根据闭合电路的欧姆定律，改变R的阻值，测出两组U、I的值，根据闭合电路欧姆定律可列出两个方程：
E＝U1＋I1r和E＝U2＋I2r，
联立可解出E、r的值。
三、实验器材
待测电池一节，电流表(0～0.6 A)、电压表(0～3 V)各一块，滑动变阻器一只，开关一只，导线若干。
四、实验步骤
1．确定电流表、电压表的量程，按实验电路图连接好实物电路，并将滑动变阻器的滑片移到使接入电路的阻值为最大值的一端。
2．闭合开关S，接通电路，将滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动，从电流表有明显读数开始，记录一组电流表、电压表读数。
3．同样的方法，依次记录多组U、I值。
4．断开开关S，拆除电路。
5．以U为纵轴，I为横轴，将记录的电压、电流标在坐标图上，过这些点作一条直线，根据纵轴截距求出电动势，根据斜率大小求出内电阻。
五、数据处理
为减小测量误差，本实验常选用以下两种数据处理方法：
1．公式法
利用依次记录的多组数据(一般6组)，分别记录如表所示： ....
.... 实验序号 1 2 3 4 5 6
I/A I1 I2 I3 I4 I5 I6
U外/V U1 U2 U3 U4 U5 U6
分别将1、4组，2、5组，3、6组联立方程组解出E1、r1，E2、r2，E3、r3，求出它们的平均值
E＝E1＋E2＋E33，r＝r1＋r2＋r33作为测量结果。
2．图像法
把测出的多组U、I 值，在U-I 图中描点画图像，使U-I 图像的直线经过大多数坐标点或使各坐标点大致分布在直线的两侧，如图所示，由U＝E－Ir 可知：
2012版物理一轮精品复习学案：实验9 测定电源的电动势和内阻(选修3-1)
第1页（共16页） 实验九 测定电源的电动势和内阻
【考纲知识梳理】
一、实验目的
1.掌握用电压表和电流表测量电源电动势和内阻的方法.
2.学会用图象法求电源的电动势和内阻.
二、实验原理
1.实验依据：闭合电路欧姆定律.
2.实验电路：如图所示
3.E和r的求解：由U=E-Ir
4.作图法数据处理：如图所示.
(1)图线与纵轴交点为E.
(2)图线与横轴交点为I短=
(3)图线的斜率绝对值表示r=| |.
三、实验器材
电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、刻度尺、铅笔等.
第2页（共16页） 【要点名师透析】
一、实验步骤
1.电流表用0.6 A量程，电压表用3 V量程，按图连
接好电路.
2.把变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端.
3.闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(I1，U1).用同样方法测量出多组I、U值.填入表格中.
4.断开开关，拆除电路，整理好器材.
【例证1】(2010·广东高考)某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻(R0=5 Ω)一个，开关两个，导线若干，实验原理如图(a).
(1)在图(b)的实物图中,已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接.
(2)请完成下列主要实验步骤；
A.检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图(c)所示，读得电阻值是_____；
B.将开关S1闭合，开关S2断开，电压表的示数是1.49 V.
C.将开关S2_______，电压表的示数是1.16 V;断开开关S1.
(3)使用测得的数据，计算出干电池的内阻是______(计算结果保留两位有效数字).
(4)由于所用电压表不是理想电压表，所以测得的电动势比实际值偏______(填“大”或“小”).
高中物理《电源的电动势和内阻》教案 教科版选修3-1-教科版高中选修3-1物理教案
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- 1 - / 7 电源的电动势和内阻
一 教材分析
本节课是高中物理选修3—1的第四章第三节，这节课内容是测量电源的电动势与内阻，电源的特性主要由电动势与内阻来描述，因此测量电动势和内阻对于合理使用电源具有重要的意义，在上一节介绍的测量电源内电压的方法，在许多情况下是不可行的，这一节在它的基础上，从实用的角度向学生提出了新的问题，即怎样简洁的测量电源的电动势与内阻？ 只有设计合理的实验电路，选择必要的实验器材，科学的处理数据，才能得到满意的结果。本节课主要介绍了用伏安法测量电源的电动势与内阻的电路以及一种新的处理实验数据的方法——用图象法处理实验数据。重点是：实验方案的获取与利用图像法处理数据。难点是如何利用图线得到结论以及实验误差的分析。本节教学中主要让学生自己根据已经学过的关于闭合电路欧姆定理等相关知识，通过自己的探索，把学过的知识应用于实际，本节内容涉及到的动手实验及用图象法处理数据，这正是学生感兴趣的内容，通过学生自己的探索，不但把学过的知识应用于实际还可以激发他们的创新精神。
二 教学目标
1知识与技能：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。
2.过程与方法：学会利用图线处理数据的方法。
3.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、严谨某某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 设计思路
测量电源的电动势与内阻其实就是对闭合电路欧姆定理的应用，这节课的安排主要是对闭合电路欧姆定理的应用反馈。因此，本着巩固和深化所学知识，以及能够把所学过的知识应用于实际的思想，本节内容我设计如下：
把全班同学分成八个小组，要求每一个小组在课下利用课余时间查阅资料了解测量电阻的各种方案，看是否可以用于本节内容中，能够设计哪些方案来测量电源的电动势与内阻， 并且word
人教版高中物理选修3-1第二章 第二节《电动势》
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人教版高中物理选修3-1第二章 第二节《电动势》
编 辑：__________________
时 间：__________________
教学资料范本
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（精心整理，诚意制作）
选修3-1第二章 第二节《电动势》
课后巩固提升（40分钟）
1．描述电源能量转化本领大小的物理量是()
A．电源的总功率 B．电源的电动势
C．路端电压 D．电源的输出功率
2.对于不同型号的干电池，下列说法中正确的是
( )
A．1号干电池的电动势大于5号干电池的电动势
B．1号干电池的容量比5号干电池的容量大
C．1号干电池的内阻比5号干电池的内阻大
D．把1号和5号干电池分别连入电路中，若电流I相同，它们做功的快慢相同
3．下列说法中正确的是( )
A．电源的电动势实质上就是电源两极间的电压
B．电源的电动势在数值上等于两极间的电压
C．电源的电动势与电压的单位相同，但与电压有本质的区别
D．电动势越大，电源两极间的电压一定越高
4．关于电源的电动势，下列说法中不正确的是( )
A．电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大
B．电源的电动势就是电源电压，也就是路端电压
C．电源的电动势在数值上等于电源在搬运单位电荷时非静电力所做的功
D．电源的电动势由电源自身决定，与外电路的组成无关
5.手电筒的两节干电池,已经用了较长时间,小灯泡只能发出微弱的光,把它们取出来,用电压表测电压,电压表示数很接近3 V,再把它们作为一个电子钟的电源,电子钟能正常工作。下列说法正确的是( )
A.这两节干电池的电动势减小了很多
B.这两节干电池的内电阻增加较大
C.这台电子钟的额定电压一定比手电筒里的小灯泡额定电压小
D.这台电子钟正常工作时的电流一定比手电筒里的小灯泡正常工作时电流小
3 / 6 6.如图为一块手机电池的背面印有一些符号，下列说法正确的是( )