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

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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

2、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

3、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。VAErSRVAErSR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＋I1rE＝U2＋I2r解得：，。2．欧安法用电流表、电阻箱测量。ARE　rS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

4、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＝I1R1＋I1rE＝I2R2＋I2r解得：，。3．欧伏法RE　rSV用电压表、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＝U＋从理论上讲，如果能测出U、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。E＝U1＋E＝U2＋解得：，。以上几种方法均可测量，这节课选择第一种测量方案。二、实验方法引导学生阅读教材69－70页有关内容，回答下列问题。（1）用水果电池的优点是什么？电源的正负极如何鉴别？其内阻与哪些因素有关？实验过程中会有何变化？

5、实验中要注意什么？（2）简要写出实验步骤。学生阅读教材，解决以上问题。并在教师指导下完成实验，要记录至少六组实验数据。把较粗的铜丝和铁丝相隔约几毫米插入马铃薯中，就制成了一个水果电池（铜丝和铁丝相距越近、插入越深，电池的内阻就越小），铜丝是电池的正极，铁丝是负极。现在来没水果电池的电动势和内电阻，以实验原理中的第一个思路为例，说明实验的方法。这个方法的特点是简单明了，而且便于通过作图处理数据，缺点是要同时使用两个电表来测量电流和电压。1．实验方法（1）按伏安法中左图所示接好电路。其中电流表用0.6A量程，电压表用3V量程，滑动变阻器置

6、于阻值最大位置。（2）闭合开关后用，用直流电压挡测出变阻器两端的电压，用电流挡测出通过变阻器的电流，把电压值和电流值记录在预先绘制的表格中。次　数123456电流I（A）电压U（V）（3）减小变阻器电阻，通过它的电流随之增大，这样又获得电压和电流的另一组数据，并记录在表格中。（4）重复步骤（3），可以得到多组电压、电流值，并记录在表格中。2．注意事项（1）用水果电池做这个实验的优点是它的内阻比较大，容易测量。但任何电池在使用过程中，由于化学反应正极附近都会析出气体，在一定程度上使电极与电解质溶液（水果电池中就是果汁）隔离，明显地改变了

7、内阻，水果电池尤其是这样。所以，测量前要做好充分准备，测量尽量迅速，使得内阻发生较大变化之前结束测量。（1）若用干电池做实验，由于干电池的内电阻较小（0.5Ω～1.5Ω），如果电路短路，电路中电流过大，会损坏电表和电池，因而调节滑动变阻器时要防止电阻为零的情况发生。（3）一般来说干电池的电动势和内电阻是要变化的，随着电池使用时间的增加，它的电动势减小，内电阻增加。实验中使用电动势为1.4V左右半新电池效果较好。如果是新电池，电动势在1.55V到1.58V之间，使用前应用小电流放一下电，使电动势降到1.5V，并且稳定下来。（4）实验时为

8、了不使在外电阻较小时，电路中的电流长时间超过干电池的正常放电电流（0.3A），应使通电时间越短越好，只是在读取数据时让电路接通，否则易损伤电池。（5）改变滑动变阻器的阻值时，最好让两个电表中的一个表的指针指整数格，每次的