2.9实验：测定电池的电动势和内阻预习案
【知识回顾】:
闭合电路欧姆定律表达式
变形式
2.电流表内外接法指
对测量值的影响
【自主学习】：
1.伏安法电路图
思考：需要测量的数据
实验原理
处理数据的方法（1）
（2）
2.其他测量方法：
试一试：画出电路图
思考： 需要测量的数据 需要测量的数据
如何求结果 如何求结果
查一查：新旧电池有何不同？
【小试身手】：在测定电源的电动势和内阻的实验中，待测电池、开关和导线配合下列哪组仪器，可以达到测定目的 （ ） A. 一只电流表和一个滑动变阻器 B. 一只电流表和一只电压表 C. 一只电流表和一个电阻箱 D. 一只电压表和一个电阻箱
实验：伏安法测电源的电动势和内阻导学案
【预习提问】：我们这节课的实验原理是什么？课本上给我们提供了几种实验电路？这些电路有没有什么误差？产生误差的原因分别是什么？
这节课，我们主要用伏安法（电流表内接）来测量干电池的电动势和内阻。
【实验目的】：
（1）知识与技能：会用伏安法测电源的电动势和内阻。
（2）过程与方法：熟练的连接线路，学会利用图线处理数据的方法。
（3）情感、态度与价值观：养成规范操作实验的习惯，并能科学、合理地处理数据。培养学生合作探究的团队意识 。渗透实验安全教育。
【实验器材】：
1号电池（待测电源）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线，坐标纸。
【实验原理】： 如图所示:
处理方法（a）计算法：
测出两组 _______值，就能算出电动势和内阻。
原理公式：_____________
（b）图像法：测出六组实验数据，并在坐标纸上画出U-I曲线.(重点）
【实验步骤】：请按正确顺序排序
(a)闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组电压表和电流表的读数，用同样方法测量并记录几组I、U值。
(b)断开电键，整理好器材。
(c)确定电流表、电压表的量程，按照电路原理图把器材连接好。
(d)将滑动变阻器打到最大值。
(e)数据处理：在坐标纸上作U－I图，求出E、r
【合作探究】：小组讨论，分析整理我们应该注意的事项，并记录：
（1） ；
（2） ；
（3） ；
（4） ；
（5） ；
【实验过程】进行实验，记录数据，建立坐标，描点画图。（约20分钟）
【合作探究】：小组讨论发言，由老师归纳总结。
你得到的图线是直线还是曲线？你的六组数据是相差大一点好还是小一点好？为什么？
答：
将图线向上延长，与纵坐标会有一个交点，此交点的具体含义是什么？代表什么物理量？
答：
将图线向下延长，与横坐标会有一个交点，此交点的具体含义是什么？代表什么物理量？
答：
此图线的斜率代表什么物理量？
答：
5.画图时一定要以零当坐标原点么？为什么？
答：
【精讲点拨】如图所示是根据某次实验记录的数据画出的U—I图线，关于此图线，下列的说法中正确的是：（ ）
纵轴的截距表示电源的电动势，即E＝3.0V
横轴的截距表示电源的短路电流，即I短＝0.6A
电源的内阻r＝5Ω
电源的内阻r＝1.0Ω
【当堂练习】
1、在《测定电源电动势和内阻》的实验中，进行数据处理时的作图，正确做法是（ ）
A、横坐标I的起点一定要是零 B、纵坐标U的起点一定要是零
C、使表示实验数据的点尽可能地集中在一边
D、使表示实验数据的点尽可能地布满整个图纸
2、用电压表、电流表测定a、b两节干电池的电动势Ea、Eb和内电阻ra、rb时，画出的图线如图所示，则由此图线可知 （ ）
A、Ea＞Eb 、ra＞rb B、Ea＞Eb 、ra＜rb
C、Ea＜Eb 、ra＞rb D、Ea＜Eb 、ra＜rb
【课后作业】：必做题：完成课后拓展案部分。
选做题：导学练“基础训练”部分。
附页：实验数据处理
1
2
3
4
5
6
U/V
I /A
U-I图线：
根据所绘图线，你所测量的电池电动势E= ，内阻r= 。
课后拓展案
1、在测量电池的电动势和内阻的实验中，电源的电动势约为6V，内阻约为0.5Ω，电流表的内阻为0.5Ω，电压表的内阻为6kΩ。为了减小实验的误差，应当采用的电路是如图所示中的：（ ）
2、下面给出的用伏安法测电池的电动势和内阻的数据处理方法中，既能减小偶然误差，又直观简便的方法是： （ ）
A、测出两组I和U数据，代入方程组，求出E和r
B、测出多组I和U数据，代入方程求出几组E和r，最后求出平均值
C、测出多组I和U数据，画U—I图线，根据图线求出E和r
D、测出多组I和U数据，分别求出I和U的平均值，然后代入公式求出E和r
3、在测电源电动势和内阻的实验中，用电源、电阻箱、电压表连成如实验图10-13所示电路．一位同学记录的6组数据见下表：
R/Ω
2.0
3.0
6.0
10
15
20
U/V
1.30
1.36
1.41
1.48
1.49
1.50
试根据这些数据在坐标纸上选择适当的坐标轴，并在实验图10-14的方格纸上画出图线，根据图线读出电源的电动势E=_ __V，求得电源的内阻r=__ _Ω。
整体流程图
教学过程设计
教学环节
学习内容
教师活动
学生活动
预期效果
教学引入
明确研究课题、引起探究兴趣
引言、课题介绍
调动学生兴趣，活跃课堂的气氛，使学生乐于探究。
实验原理
原理：闭合电路欧姆定律变形形式：E=U+Ir
〔问〕
采用伏安法测电源电动势和内阻，知道U、I如何得到E、r?
〔回答问题〕
采用闭合电路欧姆定
E=U+Ir （U=E-Ir）
书上已经明确给出，学生只要掌握原理即可
实验方案
电表连接方式选择：实验电路图
〔讲述〕
原理实验电路图，重点是电表的连接方式
〔思考与拓展〕
电路图为什么不用下图？
掌握实验原理及电路图
数据处理方案
数据处理方法
〔提问〕
如何处理数据得出结论？
结论：
代数法，多次实验取平均值
图像法，作U-I曲线，利用图像信息求得。
关键掌握利用图线的信息得到E、r，如：斜率、两坐标轴的截距等〔含图像的获得〕
对实验图像的认识
〔提问〕
由实验数据如何得到图线？
曲线的斜率、U轴截距、I轴截距各表示什么？总结图像的利用可能有几种情况！
〔学生回答〕
1、描点、作直线，让直线尽量通过更多的点，不在线上的两边分布大致均匀。
2、斜率表示-r，U轴截距表示电源电动势
I轴截距表示短路电流
增强运用图像处理数据的能力，培养看图的能力以及分析问题、解决问题的能力
探究实验
动手实验，收集数据
教师实时调控，针对学生出现的问题及时调整。
根据方案进行实验，并如实纪录数据
真正动手实践，尊重实验现实
实验结论表达
通过实验得到结论
〔引导〕
让学生自己表达实验得到的结果
〔学生发言〕
表达自己的实验结果，教师组织对同学得到的结果进行点评，强调学生得到图线的规范。
学生能较好掌握图像这个处理工具，提升分析能力。
课堂总结
数据处理方法
对比代数法和图像法处理数据的优缺点，作图法处理的要点和注意事项。
课件20张PPT。实验：伏安法测电源的电动势和内阻【预习提问】：
我们这节课的实验原理是什么？
课本上给我们提供了几种实验电路？
这些电路有没有什么误差？
产生误差的原因分别是什么？这节课，我们主要用伏安法（电流表内接）来测量干电池的电动势和内阻。【实验目的】：（1）知识与技能：
会用伏安法测电源的电动势和内阻。
（2）过程与方法：
熟练的连接线路，学会利用图线处理数据的方法。
（3）情感、态度与价值观：
养成规范操作实验的习惯，并能科学、合理地处理数据。培养学生合作探究的团队意识 。渗透实验安全教育。【实验器材】：
1号电池（待测电源）、
电压表、电流表、
滑动变阻器、开关、导线，坐标纸。【实验原理】：处理方法
（a）计算法：
测出两组 _______值，就能算出电动势和内阻。
原理公式：_____________
（b）图像法：测出六组实验数据，并在坐标纸上画出U-I曲线.(重点）【实验步骤】：请按正确顺序排序
(a)闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组电压表和电流表的读数，用同样方法测量并记录几组I、U值。
(b)断开电键，整理好器材。
(c)确定电流表、电压表的量程，按照电路原理图把器材连接好。
(d)将滑动变阻器打到最大值。
(e)数据处理：在坐标纸上作U－I图，求出E、r【合作探究】：
小组讨论，分析整理我们应该注意的事项，并记录：
（1） ；
（2） ；
（3） ；
（4） ；
（5） ；【实验过程】 （约15分钟）
进行实验，记录数据，建立坐标，描点画图。【合作探究】1.你得到的图线是直线还是曲线？你的六组数据是相差大一点好还是小一点好？为什么？
2.将图线向上延长，与纵坐标会有一个交点，此交点的具体含义是什么？代表什么物理量？
3.将图线向下延长，与横坐标会有一个交点，此交点的具体含义是什么？代表什么物理量？
4.此图线的斜率代表什么物理量？
5.画图时一定要以零当坐标原点么？为什么？
【合作探究】1.你得到的图线是直线还是曲线？
你的六组数据是相差大一点好还是小一点好？
为什么？
答：【合作探究】2.将图线向上延长，与纵坐标会有一个交点，
此交点的具体含义是什么？代表什么物理量？
答：【合作探究】3.将图线向下延长，与横坐标会有一个交点，此交点的具体含义是什么？代表什么物理量？
答：【合作探究】4.此图线的斜率代表什么物理量？
答：【合作探究】5.画图时一定要以零当坐标原点么？为什么？
答：【精讲点拨】如图所示是根据某次实验记录的数据画出的U—I图线，关于此图线，下列的说法中正确的是：（ ）
A、 纵轴的截距表示电源的电动势，即E＝3.0V
B、 横轴的截距表示电源的短路电流，即I短＝0.6A
C、 电源的内阻r＝5Ω
D、 电源的内阻r＝1.0Ω
【当堂练习】1、在《测定电源电动势和内阻》的实验中，进行数据处理时的作图，正确做法是（ ）
A、横坐标I的起点一定要是零
B、纵坐标U的起点一定要是零
C、使表示实验数据的点尽可能地集中在一边
D、使表示实验数据的点尽可能地布满整个图纸【当堂练习】2、用电压表、电流表测定a、b两节干电池的电动势Ea、Eb和内电阻ra、rb时，画出的图线如图所示，则由此图线可知 （ ）
A、Ea＞Eb 、ra＞rb
B、Ea＞Eb 、ra＜rb
C、Ea＜Eb 、ra＞rb
D、Ea＜Eb 、ra＜rb【小结】：【课后作业】：
必做题：完成课后拓展案部分。
选做题：导学练“基础训练”部分。
祝同学们学习进步！再见
