第一篇:恒定電流·用電流表和電壓表測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻·教案
恒定電流·用電流表和電壓表測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻·教案
一、教學(xué)目標(biāo)
1.使學(xué)生掌握利用儀器測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的方法,并通過設(shè)計(jì)電路和選擇儀器,開闊思路,激發(fā)興趣。
2.學(xué)會(huì)利用圖線處理數(shù)據(jù)的方法。
3.使學(xué)生理解和掌握運(yùn)用實(shí)驗(yàn)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)生觀察能力、思維能力和操作能力,提高學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)和興趣。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1.重點(diǎn):利用圖線處理數(shù)據(jù)。
2.難點(diǎn):如何利用圖線得到結(jié)論以及實(shí)驗(yàn)誤差的分析。
三、教具
電流表,電壓表,滑動(dòng)變阻器,開關(guān),兩節(jié)電池,電池盒,一小電阻(可充當(dāng)電源內(nèi)阻),導(dǎo)線若干。
四、教學(xué)過程設(shè)計(jì)
(一)引入新課
提出問題:現(xiàn)在有一個(gè)干電池,要想測(cè)出其電動(dòng)勢(shì)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)生討論后,得到的大致答案為:
E=U+I(xiàn)r,只需測(cè)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(cè)量,今天我們這節(jié)課選擇用
測(cè)量的這一種。
(二)主要教學(xué)過程
1.實(shí)驗(yàn)原理:閉合電路歐姆定律 E=U+Ir 2.實(shí)驗(yàn)器材: 學(xué)生回答: 測(cè)路端電壓;
測(cè)干路電流,即過電源的電流。需測(cè)量的是一節(jié)干電池,電動(dòng)勢(shì)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(dòng)變阻器的規(guī)格要根據(jù)實(shí)驗(yàn)的具體需要來確定,看看我們用到的電路圖里面、各需測(cè)的是什么?
提出問題:選用電路圖時(shí),還可將 接在外面,原則上也是可以的,那么我們?cè)谧鰧?shí)驗(yàn)時(shí)是否兩個(gè)都可以,還是哪一個(gè)更好?為什么?
學(xué)生回答:兩種方式測(cè)量都會(huì)帶來誤差。采用圖1
示數(shù)準(zhǔn)確
示數(shù)偏大
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(cè)量的需要確定,現(xiàn)在要想測(cè)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(huì)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(dòng)變阻器0~50Ω。此外,開關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干。3.?dāng)?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(huì)比較大,為此,我們可以多測(cè)幾組求平均,也可以將數(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)電流強(qiáng)度I增大時(shí),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(yàn)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(gè)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:將圖線兩側(cè)延長,分別交軸與A、B點(diǎn)。
A點(diǎn)意味著斷路情況,它的縱軸截距就是電源電動(dòng)勢(shì)E。
說明:①A、B兩點(diǎn)均是無法用實(shí)驗(yàn)實(shí)際測(cè)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(duì)值就較小。為了使測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確,可以將縱軸的坐標(biāo)不從零開始,計(jì)算r時(shí)選取直線上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)求得。
4.誤差分析:
實(shí)驗(yàn)中的誤差屬于系統(tǒng)誤差,請(qǐng)同學(xué)們進(jìn)一步討論,得到的數(shù)值是偏大還是偏小?(提示:利用圖線及合理的推理)
可以請(qǐng)幾位同學(xué)發(fā)言,最后得到結(jié)論。因?yàn)?電壓表的分流作用 所以 I真=I測(cè)+I(xiàn)V
即(I真-I測(cè))↑,反映在圖線上: 當(dāng)U=0時(shí),IV→0 I→I真 故r真>r測(cè) E真>E測(cè) 5.布置作業(yè):
認(rèn)真看書,寫好實(shí)驗(yàn)報(bào)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(yàn)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(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)就可以利用T2-l圖線來求g。
五、說明
電池的內(nèi)阻若太小則不易測(cè)量,所以實(shí)驗(yàn)中用舊電池或者在電池外串一電阻充當(dāng)電源內(nèi)阻。
(北京二中 陳雯)
第二篇:用電壓表電流表測(cè)電阻.doc教案
課題:用電流表、電壓表測(cè)電阻
教案設(shè)計(jì):上海市復(fù)旦實(shí)驗(yàn)中學(xué) 翁衛(wèi)星
所用教材:《物理》(上海教育出版社)九年級(jí)第一學(xué)期 第七章 電路 教學(xué)設(shè)計(jì)說明:
制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究活動(dòng)的重要一環(huán),也是學(xué)生最薄弱的環(huán)節(jié),所以在這節(jié)課中,把設(shè)計(jì)電路圖及設(shè)計(jì)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格作為難點(diǎn)。通過對(duì)復(fù)習(xí)引出伏安法測(cè)電阻的原理及設(shè)計(jì)電路圖,通過對(duì)多次實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡膹?fù)習(xí)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案,設(shè)計(jì)更為完善的電路圖,根據(jù)實(shí)驗(yàn)所需記錄的物理量設(shè)計(jì)記錄的表格,在這過程中,層層追問,給了學(xué)生充分的討論及思考,調(diào)動(dòng)學(xué)生思維的主動(dòng)性與創(chuàng)造性,把難點(diǎn)突破。根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖,會(huì)出現(xiàn)各種問題,完成測(cè)量、記錄及正確處理數(shù)據(jù)是初三學(xué)生必須具備的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ园堰@一過程作為重點(diǎn)。通過對(duì)實(shí)物圖的辨別找錯(cuò),歸納了實(shí)驗(yàn)的注意點(diǎn)。通過學(xué)生的分析討論,歸納了實(shí)驗(yàn)的步驟,讓學(xué)生互教互學(xué),有時(shí)效果比教師講授更好,把重點(diǎn)突破。用這種學(xué)習(xí)方式,學(xué)生獲得的知識(shí)是通過努力獲得,每一點(diǎn)的獲得都伴隨成功的體驗(yàn),所學(xué)的知識(shí)是深刻的,可能終身難忘,更重要的是他們同時(shí)獲得一種可貴的能力,也激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。設(shè)計(jì)力求體現(xiàn)“以學(xué)生發(fā)展為本”和“課程要為學(xué)生提供一種學(xué)習(xí)的經(jīng)歷和經(jīng)驗(yàn)的教學(xué)理念,充分發(fā)揮了學(xué)生為主,教師引導(dǎo),充分發(fā)揮學(xué)生的能動(dòng)性,使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人。
一、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
(1)知道伏安法測(cè)電阻的原理R=U/I(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)電路圖,根據(jù)實(shí)驗(yàn)紀(jì)錄需要設(shè)計(jì)表格。(3)會(huì)用電壓表電流表測(cè)電阻
2、過程與方法
(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)電路圖,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)紀(jì)錄需要的表格
(2)通過對(duì)如何減少實(shí)驗(yàn)誤差分析討論,設(shè)計(jì)更為完善的電路圖及表格設(shè)計(jì),繼而歸納出滑動(dòng)變阻器在此實(shí)驗(yàn)中的作用
(3)通過對(duì)提供的電路圖進(jìn)行找錯(cuò),歸納此實(shí)驗(yàn)注意點(diǎn)及步驟
(4)通過“用電流表、電壓表測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)過程,經(jīng)歷電路的連接、數(shù)據(jù)的記錄和運(yùn)算,提高分析數(shù)據(jù)及處理數(shù)據(jù)的能力
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
(1)培養(yǎng)學(xué)生探究、交流、討論、合作等學(xué)習(xí)的興趣和習(xí)慣,激發(fā)他們自主學(xué)習(xí)的意識(shí)(2)通過“用電流表、電壓表測(cè)電阻”實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理過程,養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
二、重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn):用電流表、電壓表測(cè)電阻過程
難點(diǎn):設(shè)計(jì)電路圖及設(shè)計(jì)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格
三、教學(xué)準(zhǔn)備:
教學(xué)器材:powerpoint課件,多媒體電腦
學(xué)生器材:干電池3節(jié),電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、電鍵、待測(cè)電阻、導(dǎo)線若干(23組)
四、教學(xué)過程:
1、教學(xué)流程
2、教學(xué)過程:
(1)通過對(duì)電學(xué)物理量的復(fù)習(xí)引入課題——伏安法測(cè)電阻(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)電路圖及實(shí)驗(yàn)所需的表格
(3)通過對(duì)多次實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡膹?fù)習(xí)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)原先設(shè)計(jì)的電圖及表格進(jìn)行修改。(4)歸納滑動(dòng)變阻器的作用。(5)根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖
(6)根據(jù)前面的引導(dǎo)與學(xué)習(xí),學(xué)生自己歸納實(shí)驗(yàn)的步驟。
(7)出示連接錯(cuò)誤的電路,要求學(xué)生辨認(rèn)、并說出該錯(cuò)誤造成的后果。(8)學(xué)生自己歸納實(shí)驗(yàn)的注意點(diǎn)。(9)學(xué)生實(shí)驗(yàn)
(10)能對(duì)學(xué)生們自己記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析歸納,養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。(11)復(fù)習(xí)歸納小結(jié)。(12)鞏固應(yīng)用
五、作業(yè)布置:完成試卷
2011-12-1
第三篇:實(shí)驗(yàn):用電壓表和電流表測(cè)電阻教案
實(shí)驗(yàn):用電壓表和電流表測(cè)電阻教案
林希秋
知識(shí)與技能:
1、掌握用伏安法測(cè)導(dǎo)體電阻的方法,加深對(duì)部分電路歐姆定律的理解和應(yīng)用;
2、進(jìn)一步學(xué)習(xí)滑動(dòng)變阻器、電流表和電壓表的使用;
3、了解實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理以及減小側(cè)量誤差的方法。過程與方法:
通過伏安法測(cè)導(dǎo)體電阻的學(xué)生小組實(shí)驗(yàn),學(xué)生學(xué)會(huì)用伏安法測(cè)導(dǎo)體電阻的方法。情感、態(tài)度與價(jià)值觀:
體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)成功帶來的快樂,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的實(shí)驗(yàn)態(tài)度,激發(fā)學(xué)生的探索精神。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
理解伏安法測(cè)電阻的原理,掌握測(cè)量方法。教具
學(xué)生電源,直流電流表,直流電壓表,滑動(dòng)變阻器(50Ω,1.5A),電鍵,繞線電阻(5Ω、10Ω各一個(gè)),導(dǎo)線。教學(xué)過程
(一)引入新課
(l)歐姆定律的內(nèi)容和公式分別是什么?
(2)歐姆定律為人們提供了一種測(cè)定導(dǎo)體電阻大小的方法,這種方法叫什么?
本節(jié)課將通過分組實(shí)驗(yàn),學(xué)習(xí)用伏安法測(cè)定導(dǎo)體的電阻。
(二)講授新課
(板書)
三、實(shí)驗(yàn):用電壓表和電流表測(cè)電阻。
問:伏安法測(cè)電阻的原理是什么?
(板書)1.實(shí)驗(yàn)原理
分別用電壓表和電流表側(cè)出電路中某一導(dǎo)體兩端的電壓和通過它的電流,根據(jù)歐姆定律就可以算出這個(gè)導(dǎo)體的電阻。
(板書)2.實(shí)驗(yàn)電路。
問:(1)采用伏安法測(cè)定某一導(dǎo)體的電阻,需要使用哪些器材?每種器材在電路中起什么作用?
2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路,畫出電路圖,如圖所示。
3.要比較方便地改變導(dǎo)體兩端的電壓,以獲得三次不同的電壓值和相應(yīng)的電流值,電路中應(yīng)安裝什么裝置?怎樣將它連入電路?(此問題機(jī)動(dòng))
在學(xué)生討論的基礎(chǔ)上,教師給出完整的實(shí)驗(yàn)電路圖(如右圖)。
講解學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng):
(1)為便于實(shí)驗(yàn)操作,要考慮器材在桌上的碼放位置。
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),電源電壓取4伏,電壓表的量程取3伏,電流表的量程取0.6安。
(3)先用阻值為5歐的繞線電阻做被測(cè)電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),調(diào)節(jié)滑片的位置,使電壓表的示數(shù)分別為1伏、2伏和3伏,觀察每次的電流值,以求出各次電阻值和電阻的平均值,然后換用阻值為10歐的電阻重做上述實(shí)驗(yàn)。
(4)其它注意事項(xiàng)同往常一樣。
出示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表。
學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。教師巡視指導(dǎo)檢查。
實(shí)驗(yàn)完畢,整理儀器。請(qǐng)幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組的同學(xué)匯報(bào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),教師將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表中。
討論:
(1)觀察表中的數(shù)據(jù),在測(cè)定某一個(gè)被測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中,電壓、電流、電阻的數(shù)據(jù)各具有什么特點(diǎn)?
(2)加在某一被測(cè)電阻兩端的電壓不同,通過它的電流也不同,但三次測(cè)定的電阻值卻相同(或基本相同),這說明了什么?這又是為什么呢?
(三)鞏固知識(shí)
1.有的同學(xué)根據(jù)公式R=U/I得出下面的結(jié)論:導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體中的電流成反比,你認(rèn)為這種說法對(duì)嗎?若不對(duì),錯(cuò)在哪里?
2.某導(dǎo)體兩端加2伏的電壓時(shí),通過該導(dǎo)體的電流為0.4安,該導(dǎo)體的電阻是多少歐?若將此導(dǎo)體兩端的電壓加大到5伏,這個(gè)導(dǎo)體的電阻多大?若該導(dǎo)體兩端不加電壓時(shí),通過這個(gè)導(dǎo)體的電流多大?此時(shí)導(dǎo)體電阻多大?
(四)課堂小結(jié)
(五)布置作業(yè)
1.完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
2.課本習(xí)題。
3.預(yù)習(xí):串聯(lián)電路電流的關(guān)系和電壓的關(guān)系分別是什么?
【評(píng)析】
這個(gè)實(shí)驗(yàn)教案是完整的,可行的,行文和講課中還應(yīng)注意以下問題:
1.伏安法測(cè)電阻是一個(gè)很重要的實(shí)驗(yàn),以后的應(yīng)用也比較多,因此要進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的重要性和用這個(gè)方法測(cè)電阻的實(shí)用性。
2.要通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步說明電流表、電壓表的使用方法。
3.實(shí)驗(yàn)中要向?qū)W生說明自己聯(lián)好電路后一定要經(jīng)過教師檢查方可按下電鍵實(shí)驗(yàn)。
4.通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)電阻值不隨U,I變的物理實(shí)質(zhì),讓同學(xué)進(jìn)一步體會(huì)數(shù)學(xué)中的公式和物理中的公式不能等同理解,要強(qiáng)調(diào)物理公式中各物理量的物理意義,不要犯電阻的大小跟電壓成正比,跟電流成反比的錯(cuò)誤。
第四篇:《實(shí)驗(yàn):測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻》示范教案
2.9實(shí)驗(yàn):測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻
教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)與技能
1、理解閉合電路歐姆定律內(nèi)容
2、理解測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的基本原理,體驗(yàn)測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的探究過程。
3、用解析法和圖象法求解電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。
4、使學(xué)生掌握利用儀器測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的方法,并通過設(shè)計(jì)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(yàn)實(shí)驗(yàn)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(huì)利用圖線處理數(shù)據(jù)的方法。
三、情感態(tài)度與價(jià)值觀
使學(xué)生理解和掌握運(yùn)用實(shí)驗(yàn)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)生觀察能力、思維能力和操作能力,提高學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的動(dòng)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(yàn)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(yàn)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(dòng)勢(shì)成正比,跟整個(gè)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(gè)干電池,要想測(cè)出其電動(dòng)勢(shì)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(cè)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(cè)量,今天我們這節(jié)課選擇用
(二)主要教學(xué)過程
1.實(shí)驗(yàn)原理:閉合電路歐姆定律E=U+I(xiàn)r 2.實(shí)驗(yàn)器材: 學(xué)生回答: 測(cè)路端電壓;
測(cè)干路電流,即過電源的電流。需測(cè)量的是一節(jié)干電池,測(cè)量的這一種。
電動(dòng)勢(shì)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(dòng)變阻器的規(guī)格要根據(jù)實(shí)驗(yàn)的具體需要來確定,看看我們用到的電路圖里面、各需測(cè)的是什么?
接在外面,原則上也是可以的,那么我們?cè)谧鰧?shí)驗(yàn)時(shí)提出問題:選用電路圖時(shí),還可將是否兩個(gè)都可以,還是哪一個(gè)更好?為什么? 學(xué)生回答:兩種方式測(cè)量都會(huì)帶來誤差。采用圖1 采用圖2 示數(shù)準(zhǔn)確 示數(shù)準(zhǔn)確
示數(shù)偏小 示數(shù)偏小
選用哪種方式,要根據(jù)實(shí)際測(cè)量的需要確定,現(xiàn)在要想測(cè)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(huì)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(dòng)變阻器0~50Ω。此外,開關(guān)一個(gè),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(huì)比較大,為此,我們可以多測(cè)幾組求平均,也可以將數(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(shí),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(yàn)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(gè)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(dòng)勢(shì)E。
說明:
①A、B兩點(diǎn)均是無法用實(shí)驗(yàn)實(shí)際測(cè)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(duì)值就較小。為了使測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確,可以將縱軸的坐標(biāo)不從零開始,計(jì)算r時(shí)選取直線上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)求得。4.誤差分析:
實(shí)驗(yàn)中的誤差屬于系統(tǒng)誤差,請(qǐng)同學(xué)們進(jìn)一步討論,得到的數(shù)值是偏大還是偏小?(提示:利用圖線及合理的推理)
可以請(qǐng)幾位同學(xué)發(fā)言,最后得到結(jié)論。因?yàn)?電壓表的分流作用 所以 I真=I測(cè)+I(xiàn)v
即(I真—I測(cè))↑,反映在圖線上:
當(dāng) U=0時(shí),Iv→0 I→I真 故 r真>r測(cè) E真>E測(cè) 5.布置作業(yè):
認(rèn)真看書,寫好實(shí)驗(yàn)報(bào)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(yàn)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(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)就可以利用T2-l圖線來求g。
第五篇:選修3-1《實(shí)驗(yàn):測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻》教案
第二章 2.9 實(shí)驗(yàn):測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻
一、教材分析
“實(shí)驗(yàn):測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”是人教版高中物理選修3-1第二章第九節(jié)的內(nèi)容,它是閉合電路歐姆定律的深化和實(shí)際應(yīng)用,學(xué)生通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),既能鞏固電學(xué)問題的分析思路,加深對(duì)閉合電路歐姆定律的理解,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生合作、探究、交流能力,具有很重要的實(shí)際意義。
二、教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)與技能
1、理解閉合電路歐姆定律內(nèi)容
2、理解測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的基本原理,體驗(yàn)測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的探究過程。
3、用解析法和圖象法求解電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。
4、使學(xué)生掌握利用儀器測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的方法,并通過設(shè)計(jì)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(yàn)實(shí)驗(yàn)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(huì)利用圖線處理數(shù)據(jù)的方法。
三、情感態(tài)度與價(jià)值觀
使學(xué)生理解和掌握運(yùn)用實(shí)驗(yàn)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)生觀察能力、思維能力和操作能力,提高學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)和興趣。
三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn) 重點(diǎn):利用圖線處理數(shù)據(jù)
難點(diǎn):如何利用圖線得到結(jié)論以及實(shí)驗(yàn)誤差的分析
四、學(xué)情分析
1.知識(shí)基礎(chǔ)分析:
①掌握了閉合電路歐姆定律,會(huì)利用該定律列式求解相關(guān)問題。
②掌握了電流表、電壓表的使用方法。
2.學(xué)習(xí)能力分析:
①學(xué)生的觀察、分析能力不斷提高,能夠初步地、獨(dú)立發(fā)現(xiàn)事物內(nèi)在聯(lián)系和一般規(guī)律的能力。
②具有初步的概括歸納總結(jié)能力、邏輯推力能力、綜合分析能力。
五、教學(xué)方法 實(shí)驗(yàn)法,講解法
六、課前準(zhǔn)備
1.學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備:預(yù)習(xí)學(xué)案。
2.教師的教學(xué)準(zhǔn)備:多媒體課件制作,課前預(yù)習(xí)學(xué)案,課內(nèi)探究學(xué)案,課后延伸拓展學(xué)案。3.教學(xué)環(huán)境的設(shè)計(jì)和布置:兩人一組,實(shí)驗(yàn)室內(nèi)教學(xué)。
七、課時(shí)安排:1課時(shí)
八、教學(xué)過程
(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
(二)情景引入、展示目標(biāo) 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(dòng)勢(shì)成正比,跟整個(gè)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(gè)干電池,要想測(cè)出其電動(dòng)勢(shì)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(cè)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(cè)量,今天我們這節(jié)課選擇用
(三)合作探究、精講點(diǎn)播
1.實(shí)驗(yàn)原理:閉合電路歐姆定律E=U+I(xiàn)r 2.實(shí)驗(yàn)器材: 學(xué)生回答: 測(cè)路端電壓;
測(cè)干路電流,即過電源的電流。需測(cè)量的是一節(jié)干電池,電
測(cè)量的這一種。
動(dòng)勢(shì)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(dòng)變阻器的規(guī)格要根據(jù)實(shí)驗(yàn)的具體需要來確定,看看我們用到的電路圖里面、各需測(cè)的是什么?
接在外面,原則上也是可以的,那么我們?cè)谧鰧?shí)驗(yàn)時(shí)是提出問題:選用電路圖時(shí),還可將否兩個(gè)都可以,還是哪一個(gè)更好?為什么? 學(xué)生回答:兩種方式測(cè)量都會(huì)帶來誤差。采用圖1 采用圖2 示數(shù)準(zhǔn)確 示數(shù)準(zhǔn)確
示數(shù)偏小 示數(shù)偏小
選用哪種方式,要根據(jù)實(shí)際測(cè)量的需要確定,現(xiàn)在要想測(cè)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(huì)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(dòng)變阻器0~50Ω。此外,開關(guān)一個(gè),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(huì)比較大,為此,我們可以多測(cè)幾組求平均,也可以將數(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(shí),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(yàn)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(gè)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(dòng)勢(shì)E。
說明:
①A、B兩點(diǎn)均是無法用實(shí)驗(yàn)實(shí)際測(cè)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(duì)值就較小。為了使測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確,可以將縱軸的坐標(biāo)不從零開始,計(jì)算r時(shí)選取直線上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)求得。4.誤差分析:
實(shí)驗(yàn)中的誤差屬于系統(tǒng)誤差,請(qǐng)同學(xué)們進(jìn)一步討論,得到的數(shù)值是偏大還是偏小?(提示:利用圖線及合理的推理)
可以請(qǐng)幾位同學(xué)發(fā)言,最后得到結(jié)論。因?yàn)?電壓表的分流作用 所以 I真=I測(cè)+I(xiàn)v
即(I真—I測(cè))↑,反映在圖線上:
當(dāng) U=0時(shí),Iv→0 I→I真 故 r真>r測(cè) E真>E測(cè) 5.布置作業(yè):
認(rèn)真看書,寫好實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
(四)反思總結(jié),當(dāng)堂檢測(cè)。
教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容,并進(jìn)行當(dāng)堂檢測(cè)。
設(shè)計(jì)意圖:引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)并對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)單的反饋糾正。(課堂實(shí)錄)
(五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)。
九、板書設(shè)計(jì)
一、實(shí)驗(yàn)原理:
二、實(shí)驗(yàn)步驟:
三、數(shù)據(jù)處理: 計(jì)算: 圖像:
四、誤差分析:
十、教學(xué)反思:本節(jié)課重在數(shù)據(jù)處理、誤差分析。