PAGEPAGE610試驗：測定電池的電動勢和內阻本節分析本節是閉合電路的歐姆定律的深化和實際應用，本節主要介紹了用伏安法測量電池的電動勢與內阻，以及處理試驗數據的方法——圖象法，同時也是對前幾節所學電路學問和試驗技能的綜合運用與提升．學生通過本節的學習，既能鞏固電學問題的分析思路，加深對閉合電路的歐姆定律的理解，了解電池的主要特性，又能激發學生的學習愛好，培育學生合作、探究、溝通實力，具有很重要的實際意義．學情分析學生已經駕馭了閉合電路的歐姆定律，并且已經有從電路的內、外電阻來分析電路的意識，駕馭了電流表、電壓表的運用方法．但是由于對電學試驗接觸比較少，對于電路的分析實力仍需進一步加強，這也是本試驗探究的一個重要任務．另外，對于數據的處理，學生較熟識的是計算法，利用圖象處理數據的實力的培育與提高是本次試驗探究的另一個重要任務．教學目標eq\b\lc\(\a\vs4\al\co1(●))學問與技能（1）了解并駕馭測定電池的電動勢和內阻的原理和試驗方法．（2）學習用圖象法處理試驗數據．eq\b\lc\(\a\vs4\al\co1(●))過程與方法（1）體驗測定電源的電動勢和內阻的探究過程，并通過設計電路和選擇儀器，開闊思路，激發愛好．（2）體驗試驗探討中獲得數據、分析數據、找尋規律的科學思維方法．情感、看法與價值觀使學生理解和駕馭運用試驗手段處理物理問題的基本程序和技能，具備敢于質疑的習慣、嚴謹求實的看法和不斷求索的精神，培育學生視察實力、思維實力和操作實力，提高學生對物理學習的動機和愛好．教學重難點本節的重點是利用圖線處理數據，而難點是如何利用圖線得到結論以及試驗誤差的分析．教學方法試驗法、講解法．教學打算多媒體課件．教學過程設計主要教學過程教學設計老師活動學生活動一、引入新課我們已經學習了閉合電路的歐姆定律，請大家寫出有關的公式.【提出問題】現在有一節干電池，要想測出其電動勢和內電阻，你須要什么儀器，采納什么樣的電路圖，原理是什么？回憶并寫出閉合電路的歐姆定律公式.學生探討、溝通、總結.二、新課教學【試驗器材】待測電池，電壓表，電流表，滑動變阻器，開關，導線.【試驗方案】學生探討后，可以得到多種試驗方案：1．用電壓表、電流表、滑動變阻器測量．如圖所示.原理公式：E＝U＋Ir2.用電流表、電阻箱測量．如圖所示：原理公式：E＝IR＋Ir3．用電壓表、電阻箱測量．如圖所示.原理公式：E＝U＋eq\f(U,R)r老師總結：這幾種方法均可測量，本節選擇用伏安法測量，即第（1）種方案.【試驗步驟】1.按原理圖連接實物圖2.閉合開關前，把滑動變阻器的滑片移到一端使其阻值最大.3.閉合開關，調整滑動變阻器，使電流表的讀數有明顯示數，記錄一組電流表和電壓表的示數，用同樣的方法測量并記錄幾組（I，U）值（至少6組）.第1組第2組第3組第4組第5組第6組U/VI/A4.斷開開關，整理好器材.5.數據處理方法一：聯立方程求解eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(E＝U1＋I1r,E＝U2＋I2r))原則上，利用兩組數據便可得到結果，但這樣做誤差會比較大，為了減小誤差，我們可以多測幾組求平均值.方法二：圖象法在坐標紙上以I為橫坐標，路端電壓U為縱坐標，用測出幾組坐標（I，U）畫出U-I圖象.試驗中至少得到6組數據，畫在圖上擬合出一條直線.要求：使多數點落在直線上，并且分布在直線兩側的數據點的個數要大致相等，這樣，可使偶然誤差得到部分抵消，從而提高精確度.探討：將圖線延長，與橫、縱軸的交點各代表什么狀況？如何利用圖象求出電源的電動勢和內阻？歸納：將圖線延長，分別交軸與A、B兩點．A點意味著開路狀況，它的縱軸截距就是電池的電動勢E；B點意味著短路狀況，它的橫軸截距就是短路電流；斜率的肯定值為電池內阻.說明：①A、B兩點均是無法用試驗實際測到的，是利用得到的圖線合理外推得到的.②由于r一般很小，得到的圖線斜率的肯定值較?。疄榱耸箿y量結果精確，可以將縱軸的坐標不從零起先，計算r時選取直線上相距較遠的兩點求得.【誤差分析】試驗中的誤差屬于系統誤差，請同學們進一步探討，得到的數值是偏大還是偏?。浚ㄌ崾荆豪脠D線及合理的推理）可以請幾位同學發言，最終得到結論.用E0表示電動勢的真實值，r0表示內阻的真實值，如圖所示，由于電壓表的分流作用，電流表的示數I不是流過電池的電流I0，直線①是依據U、I的測量值所作出的UI圖線，由于I＜I0，而且U越大，I和I0之間的誤差就越大，而電壓表的示數U就是電池的路端電壓的真實值U0，除了讀數會有誤差外，可以認為U＝U0，經過修正后，直線②就是電池真實值反映的U-I曲線，由圖線可以很直觀地看出E＜E0，r＜r0.【留意事項】1.為了使電池的路端電壓改變明顯，電池的內阻宜大些，可選用已運用過一段時間的干電池.2.干電池在大電流放電時，電動勢E會明顯下降，內阻r會明顯增大，故長時間放電不宜超過0.3A，短時間放電不宜超過0.5A．因此，試驗中不要將I調得過大，讀電表要快，每次讀完馬上斷電.3.要測出不少于6組（I，U）數據，且改變范圍要大些，用方程組求解時，要將測出的（I，U）數據中，第1和第4為一組，第2和第5為一組，第3和第6為一組，分別解出E、r值再求平均值.4.在畫U-I圖線時，要使較多的點落在這條直線上或使各點勻稱分布在直線的兩側．個別偏離直線太遠的點可舍去不予考慮．這樣，就可使偶然誤差得到部分的抵消，從而提高精確度.5.干電池內阻較小時路端電壓U的改變也較小，即不會比電動勢小許多，這時，在畫U-I圖線時，縱軸的刻度可以不從零起先，而是依據測得的數據從某一恰當值起先（橫坐標I必需從零起先）．但這時圖線和橫軸的交點不再是短路電流．不過直線斜率的肯定值照樣還是電源的內阻，這時要特殊留意計算斜率時縱軸的刻度不從零起先.學生通過小組探討、合作學習，展示本組的試驗原理及電路圖.學生依據電路圖連接實物圖.連接電路后，進行測量，記錄并整理測量數據.思索如何處理分析數據.學生思索、探討，發表自己的觀點，并說明依據.對試驗的系統誤差進行探討.三、課堂小結回顧本節“你學到了什么？”四、課后作業1.教材問題與練習1～3.2.完成學案.板書設計10試驗：測定電池的電動勢和內阻【試驗器材】待測電池，電壓表，電流表，滑動變阻器，開關，導線【試驗方案】原理公式：E＝U＋Ir原理公式：E＝IR＋Ir原理公式：E＝U＋eq\f(U,R)r教學反思本節是操作性很強的試驗課，從試驗的應用價值、原理分析，從電路設計到實際動手試驗獲得試驗數據，從對試驗數據進行處理到得出結論、進行誤差分析，都體現了物理試驗中理性思維的魅力及試驗操作技能的重要性，在整個過程中，體現了溝通合作的重要性．本節包括試驗原理分析、電路設計及實際動手試驗獲得試驗數據、組織學生對試驗數據進行處理和得出結論、進行誤差分析．通過復習閉合電路的歐姆定律，為試驗設計做好學問鋪墊．試驗方案由學生自己完成并展評，體現了學生自主學習的思想，充分挖掘學生的潛能．在方案設計中學生有不同的方案，組織學生對不同的方案進