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1、
2.9實(shí)驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻
教學(xué)目標(biāo)
一、知識與技能
1、理解閉合電路歐姆定律內(nèi)容
2、理解測定電源的電動勢和內(nèi)阻的基本原理，體驗測定電源的電動勢和內(nèi)阻的探究過程。
3、用解析法和圖象法求解電動勢和內(nèi)阻。
4、使學(xué)生掌握利用儀器測量電池電動勢和內(nèi)電阻的方法，并通過設(shè)計電路和選擇儀器，開闊思路，激發(fā)興趣。
二、過程與方法
1、體驗實(shí)驗研究中獲取數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、尋找規(guī)律的科學(xué)思維方法。
2、學(xué)會利用圖線處理數(shù)據(jù)的方法。
三、情感態(tài)度與價值觀
使學(xué)生理解和掌握運(yùn)用實(shí)驗手段處理物理問題的基本程序和技能，具備敢于質(zhì)疑的習(xí)慣、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度和不斷求索的精神，培養(yǎng)學(xué)生
2、觀察能力、思維能力和操作能力，提高學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的動機(jī)和興趣。
教學(xué)重點(diǎn)
利用圖線處理數(shù)據(jù)
教學(xué)難點(diǎn)
如何利用圖線得到結(jié)論以及實(shí)驗誤差的分析
教學(xué)工具
電池，電壓表，電流表，滑線變阻器，開關(guān)，導(dǎo)線
教學(xué)方法
實(shí)驗法，講解法
教學(xué)過程
（一）引入新課
回顧上節(jié)所學(xué)內(nèi)容，引入新內(nèi)容
教師： 上堂課我們學(xué)習(xí)了閉合電路的歐姆定律，那么此定律文字怎么述？公式怎么寫？
學(xué)生： 閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟整個電路的電阻成反比，這就是閉合電路的歐姆定律。
提出問題：現(xiàn)在有一個干電池，要想測出其電動勢和內(nèi)電阻，你需要什么儀器，采用什么樣的電路圖，原理是什么？
學(xué)生
3、討論后，得到的大致答案為：由前面的閉合電路歐姆定律I=E/（r+R）可知E=I（R＋r），或E=U＋I(xiàn)r，只需測出幾組相應(yīng)的數(shù)值便可得到，可以采用以下的電路圖：
這幾種方法均可測量，今天我們這節(jié)課選擇用測量的這一種。
（二）主要教學(xué)過程
1.實(shí)驗原理：閉合電路歐姆定律E=U＋I(xiàn)r
2.實(shí)驗器材：
學(xué)生回答： 測路端電壓； 測干路電流，即過電源的電流。需測量的是一節(jié)干電池，電動勢約為1.5V，內(nèi)電阻大約為零點(diǎn)幾歐。
電流表、電壓表及滑動變阻器的規(guī)格要根據(jù)實(shí)驗的具體需要來確定，看看我們用到的電路圖里面、各需測的是什么？
提出問題：選用電路圖時，還可將接在外面，原則上也是可以的，那
4、么我們在做實(shí)驗時是否兩個都可以，還是哪一個更好？為什么？
學(xué)生回答：兩種方式測量都會帶來誤差。
采用圖1 示數(shù)準(zhǔn)確 示數(shù)偏小
采用圖2 示數(shù)準(zhǔn)確 示數(shù)偏小
選用哪種方式，要根據(jù)實(shí)際測量的需要確定，現(xiàn)在要想測出電源的內(nèi)阻，如果采用圖2方式，最后得到的結(jié)果相當(dāng)于電源內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻的總和，而兩者相差又不太多，這樣一來誤差就會比較大，所以應(yīng)采用圖1的電路圖。明確各儀器的規(guī)格：
電流表0～0.6A量程，電壓表0～3V量程。
滑動變阻器0～50Ω。
此外，開關(guān)一個，導(dǎo)線若干。
3.數(shù)據(jù)處理：
原則上，利用兩組數(shù)據(jù)便可得到結(jié)果，但這樣做誤差會比較大，為此，我們可以多測幾組求平均，也可
5、以將數(shù)據(jù)描在圖上，利用圖線解決問題。
明確：
①圖線的縱坐標(biāo)是路端電壓，它反映的是：當(dāng)電流I增大時，路端電壓U將隨之減小，U與I成線性關(guān)系，U=E—Ir。也就是說它所反映的是電源的性質(zhì)，所以也叫電源的外特性曲線。
②電阻的伏安特性曲線中，U與I成正比，前提是R保持一定，而這里的U－I圖線中，E、r不變，外電阻R改變，正是R的變化，才有I和U的變化。
實(shí)驗中至少得到5組數(shù)據(jù)，畫在圖上擬合出一條直線。要求：使多數(shù)點(diǎn)落在直線上，并且分布在直線兩側(cè)的數(shù)據(jù)點(diǎn)的個數(shù)要大致相等，這樣，可使偶然誤差得到部分抵消，從而提高精確度。
討論：將圖線延長，與橫縱軸的交點(diǎn)各代表什么情況？
歸納：將圖線兩
6、側(cè)延長，分別交軸與A、B點(diǎn)。
A點(diǎn)意味著開路情況，它的縱軸截距就是電源電動勢E。
說明：
①A、B兩點(diǎn)均是無法用實(shí)驗實(shí)際測到的，是利用得到的圖線向兩側(cè)合理外推得到的。
②由于r一般很小，得到的圖線斜率的絕對值就較小。為了使測量結(jié)果準(zhǔn)確，可以將縱軸的坐標(biāo)不從零開始，計算r時選取直線上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)求得。
4.誤差分析：
實(shí)驗中的誤差屬于系統(tǒng)誤差，請同學(xué)們進(jìn)一步討論，得到的數(shù)值是偏大還是偏??？（提示：利用圖線及合理的推理）
可以請幾位同學(xué)發(fā)言，最后得到結(jié)論。
因為 電壓表的分流作用
所以 I真=I測＋I(xiàn)v
即 （I真—I測）↑，
反映在圖線上：
當(dāng) U=0時，Iv→0 I→I真
故 r真＞r測 E真＞E測
5.布置作業(yè)：
認(rèn)真看書，寫好實(shí)驗報告。
（三）課后小結(jié)
利用圖線進(jìn)行數(shù)據(jù)處理是物理實(shí)驗中常用的一種方法。最好是利用直線來解決，如力學(xué)中“用單擺測重力加速度”的實(shí)驗就可以利用T2－l圖線來求g。
《實(shí)驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻》示范教案
