2022年高三物理總復(fù)習(xí) 測電源電動勢和內(nèi)電阻教案

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1、2022年高三物理總復(fù)習(xí) 測電源電動勢和內(nèi)電阻教案 課題 測電源電動勢和內(nèi)電阻 學(xué)習(xí) 目標(biāo) (一)知識與技能 1.掌握測電源電動勢和內(nèi)阻的原理和方法 2．掌握測電源電動勢數(shù)據(jù)處理的方法 (二)過程與方法 設(shè)計探究電動勢與內(nèi)阻的實驗原理圖并設(shè)計測量思路進(jìn)行測量 (三)情感、態(tài)度與價值觀 培養(yǎng)學(xué)生探索、發(fā)現(xiàn)，勇于創(chuàng)新的精神 重點(diǎn) 測電源電動勢和內(nèi)阻的原理和方法、圖像處理數(shù)據(jù)的方法 難點(diǎn) 測電源電動勢和內(nèi)阻的誤差分析 教學(xué) 課時 1 教具 器材 投影儀、多用電表(指針式、數(shù)字式)、小燈泡、電池、電鍵、導(dǎo)線(若干)、二極管 教學(xué) 流程 活動記錄

2、復(fù)備欄 教學(xué)過程 投影 投影 討論發(fā)言 萬用表的使用及練習(xí)

3、 教學(xué)過程： 方法一 ：一滑動變阻器，一電流表，一電壓表。（伏安法） （一）實驗原理 1．公式法：根據(jù)全電路毆姆定律： ； 解得： ； ； 2．圖解法：根據(jù)全電路毆姆定律：，對于一定的電源來說，電動勢E及電阻均是恒定不變的，所以輸出電壓與電流I的關(guān)系成線性一次函數(shù)，作出圖線，當(dāng)時，，圖線的斜率為電池的內(nèi)阻。 此方法的優(yōu)點(diǎn)： ①直觀。 ②減小誤差。 注意此圖解中三種圖的不同涵義（

4、見右圖所示）。 （二）誤差 1．電流表內(nèi)接法： 結(jié)論：測得的電動勢與內(nèi)阻都偏小。 適用條件：RV>>r內(nèi)。 2．電流表外接法： 結(jié)論：， 適用條件：RA<<。 例1.（1991全國）在用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中,所用電流表和電壓表的內(nèi)阻分別為0.1歐姆和1千歐姆.下面分別為實驗原理圖及所需的器件圖.試在下圖中畫出連線,將器件按原理圖連接成實電路. 一位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)見表.試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在下圖中畫出U-I圖線.根據(jù)圖線讀出電池的電動勢E=__________伏,根據(jù)圖線求出電池內(nèi)阻r=___________歐.

5、 方法二. 一電流表，一電阻箱 1．測量電路圖： 2．測量原理： 若不考慮電流表的內(nèi)阻，則根據(jù)全電路歐姆定律：，因為，所以 這與伏安法（電流表外接法）的測量是完全相同的。 3．?dāng)?shù)據(jù)處理的特點(diǎn)： 測量次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 電阻R 電流I 電壓U=IR R O 根據(jù)電流（I）與電壓（U），作出U——I圖線，U軸的截距為E，內(nèi)阻。 也可作R—1/I圖線求電動勢和內(nèi)阻。 4．

6、誤差分析：若考慮電流表的內(nèi)阻，全電路歐姆定律為： 則：，， 5．適用條件：RA<<。 例．（06江蘇）（現(xiàn)在按圖①所示的電路測量一節(jié)舊干電池的電動 勢 E（約 1.5V）和內(nèi)阻 r （約 20Ω），可供選擇的器村如下：電流表 A1、A2（量程 0～500μ A ,內(nèi)阻約為 500Ω)，滑動變阻器 R（阻值 0～ 電阻箱 電流表 E r S 100Ω，額定電流 1.0A），定值電阻 R1（阻值 約為 100Ω）電阻箱 R2、 R3（阻值 0～999.9Ω），開關(guān)、導(dǎo)線 若干。由于現(xiàn)有電流表量程偏小， A1 A2 ② R2 R1 R S3 S2 S1 E

7、 不能滿足實驗要求，為此，先將電流表改裝（擴(kuò)大量程），然后再按圖①電路進(jìn)行測量。（1）測量電流表 A2 的內(nèi)阻 按圖②電路測量 A2 的內(nèi)阻，以下給出了實驗中必要的操作。 A．?dāng)嚅_ S1 B．閉合 S1、S2 C．按圖②連接線路，將滑動變阻器 R的滑片調(diào)至最左 端，R2 調(diào) 至最大 D．調(diào)節(jié) R2，使 A1 的示數(shù)為 I1，記錄 R2 的值。 E．?dāng)嚅_ S2，閉合 S3 F．調(diào)節(jié)滑動變阻器 R，使 A1、A2 的指針偏轉(zhuǎn)適中，記 錄 A1 的 示數(shù) I1 O 請按合理順序排列實驗步驟（填序號）： 。 （2）將電流表 A2（較小量

8、程）改裝成電流表A（較大量程）如果（1）中測出 A2 的內(nèi)阻為 468.0Ω，現(xiàn)用 R2 將 A2 改裝成量程為 20mA的電流 表 A，應(yīng)把 R2調(diào)為 Ω與 A2 并聯(lián)，改裝后電流表 A的內(nèi)阻 RA 為 Ω。 （3）利用電流表 A電阻箱 R3，測電池的電動勢和內(nèi)阻用電流表A、電阻 箱R3 及開關(guān)S按圖①所示電路測電池的電動勢和內(nèi)阻。實驗時，改變 R3的 值，記錄下電流表 A的示數(shù) I，得到若干組 R3、I的數(shù)據(jù)，然后通過作出有 關(guān)物理量的線性圖象，求得電池電動勢 E和內(nèi)阻 r。 a．請寫出與你所作線性圖象對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式 。

9、 b．請在虛線框內(nèi)坐標(biāo)中作出定性圖象（要求標(biāo)明兩上坐標(biāo)軸所代表的物理 量，用符號表示） c圖中 表示E. 圖中 表示r. 方法三. 一電壓表，一電阻箱 1．測量電路圖： 2．測量原理： 若不考慮電壓表的內(nèi)阻影響，則根據(jù)全電路歐姆定律：，因為， 這與伏安法（電流表內(nèi)接法）的測量是完全相同的。 3．?dāng)?shù)據(jù)處理的特點(diǎn)： 測量次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

10、電阻R 電壓U 電流 根據(jù)電流（I）與電壓（U），作出U——I圖線，U軸的截距為E，內(nèi)阻。 也可以作1/U—1/R的圖線求電動勢和內(nèi)阻。 4．誤差分析：若考慮電壓表的內(nèi)阻，全電路歐姆定律為：；當(dāng)電阻箱的電阻為無窮大時，則，所以U軸的截距為， O ； 5．適用條件：RV>>r。 例：（07四川）甲同學(xué)設(shè)計了如圖所示的電路測電源電動勢E及電阻R1和R2的阻值。實驗器材有：待測電源E(不計內(nèi)阻)，待測電阻R1，待測電阻R2，電壓表V(

11、量程為1.5V，內(nèi)阻很大)，電阻箱R(0-99.99Ω)，單刀單擲開關(guān)S1，單刀雙擲開關(guān)S2，導(dǎo)線若干。 ①先測電阻R1的阻值。請將甲同學(xué)的操作補(bǔ)充完整：閉合S1，將S2切換到a，調(diào)節(jié)電阻箱，讀出其示數(shù)r和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U1，保持電阻箱示數(shù)不變，________________ ，讀出電壓表的示數(shù)U2。則電阻R1的表達(dá)式為R1＝____。 ②甲同學(xué)已經(jīng)測得電阻R1＝4.8Ω，繼續(xù)測電源電動勢E和電阻R2的阻值。該同學(xué)的做法是：閉合S1，將S2切換到a，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖所示的圖線，則電源電動勢E＝_______V，電阻R2＝________Ω。 ③利用甲同學(xué)設(shè)計的電路和測得的電阻R1，乙同學(xué)測電源電動勢E和電阻R2的阻值的做法是：閉合S1，將S2切換到b，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測得的數(shù)據(jù)，繪出了相應(yīng)的圖線，根據(jù)圖線得到電源電動勢E和電阻R2。這種做法與甲同學(xué)的做法比較，由于電壓表測得的數(shù)據(jù)范圍 （選填“較大”、“較小”或“相同”)，所以 _-___________ 同學(xué)的做法更恰當(dāng)些。 　 教后 反思