03-教学设计案例：测量电源的电动势和内电阻

教学目标：

1. 知识与技能：学会应用欧姆定律解决实际问题，知道测量电源电动势和内电阻的原理和常用方

法。复习和巩固电压表和电流表的使用。

2. 过程与方法：了解实验数据处理的两种常规方法——代数法和图象法；特别是进一步理解和应

用图象法处理数据。

3. 情感态度价值观：感受图象的直观性、形象性和简洁性。 教学重难点：电源电动势和内阻测量的方法和实验数据处理的两种方

A R 法。

教学器材：实验器材（分组实验）：电压表、电流表，滑动变阻器，干

V 电池，开关，导线若干

教法学法：实验/合作/讨论 教学过程设计:

K 图四 1. 伏安法测电源的电动势和内阻的基本原理：原理如图四所示。

（1） 由U=E-Ir可知，测出几组U、I值，作出如图五所示

的U—I图象，图线在U轴上的截距为E。图线的斜率的绝对值为电阻r=（2） 用伏安法测电池的电动势和内阻的两种变形方法 ①用电阻箱、电流表测定？——实验电路如图六所示：

U1U2。

I1I2U/V E U1 U2 O I1 图

EI1(R1r)改变电阻箱的阻值，记录R与I，应用,求出

EI(Rr)22E、r。为了准确，可多测几组数据，求E与r各自的平均值。

②用电阻箱、电压表测定——①实验电路如图七所示

I/A U1EUr1R1改变电阻箱的阻值，记录R与U，应用,求出

U2EU2rR2E、r。多测几组数据分别求出几组E、r的值，再利用平均法求出E、r，

即为测量值。

2. * 用伏安法测电池的电动势和内阻的误差分析 R

A R

V V

S 图七 （ 图八

R A 图六

R V A S (b)

若采用图八（a）或（b）电路，根据闭合电路欧姆定律，由两次测量列方程为 E测=U1+I1r测 E测=U2+I2r测 解得：E测=

I2U1I1U2

I2I1 r测=

U1U2

I2I1若考虑电流表和电压表的内阻，

对图八（a）电路应用闭合电路欧姆定律有 E=U1+（I1+

式中E、r为电源电动势和内阻的真实值。 解得：E=

U1）r RVE=U2+（I2+

U2）r RVI2U1I1U2>E测

U1U2(I2I1)RV

r=

U1U2>r测

U1U2(I2I1)RV

E=U2+I2r+I2RA

对图八（b）电路应用闭合电路欧姆定律有 E=U1+I1r+I1RA 解得：E=

I2U1I1U2=E测

I2I1

r=

U1U2RAI2I13. 巩固练习某学生用安培计和伏特计测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的取值范围为020，连线电路的实物图如图所示。（95年上海）

（1）该学生接线中错误的和不规范的做法是（ ）

A．滑动变阻器不起变阻作用 B．安培计接线有错 C．伏特计量程选用不当 D．伏特计接线有错

(2)在方框里画出这个实验正确电路图。

4. 分组实验：要求学生自行操作前4项，并在完成实验的基础上思考讨论后面的3个问题。 （1） 观察桌面上所提供的器材，选择合适的电路及接线方式，画出电路图。

（2） 实物连线——注意连线不要交叉，线路要简洁明了。检查无误后才可闭合开关。 （3） 调节并测量5组数据并记录。——注意电流不要调得太大，以免烧毁电源。 （4） 用坐标纸描绘U-I图，从图中的得出电动势与内电阻值。 （5） 你还可以怎么求出电动势和内电阻，请说明步骤。

（6） 在绘坐标图时你有什么困难？你是如何解决这一问题的？

（7） 这个实验主要有哪些因素会导致测量误差，我们可以用什么方法来尽量减小误差？ 5. 随堂导练——书P80/1、2、3

布置作业：1、完成实验报告 2、手册P89/1、2、3、4

教学后记：