測電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻說課稿(共6頁)

1、測電源(dinyun)的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的一輪復(fù)習(xí)說課稿 在高考大綱中測量電源(dinyun)的電動(dòng)勢和內(nèi)阻屬于必考內(nèi)容，能力要求屬于較高的級要求，即對所列知識要理解其確切含義及與其他知識的聯(lián)系，能夠進(jìn)行敘述和解釋，并能在實(shí)際問題(wnt)的分析、綜合、推理和判斷等過程中運(yùn)用 ，因此，研究分析本實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)教學(xué)十分必要。新課學(xué)習(xí)后學(xué)生的現(xiàn)狀分析 從我校情況看，通過新課的學(xué)習(xí)，學(xué)生對測電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻有了一些基本的了解，具體來說，學(xué)生的狀況如下。知識方面：通過新課的學(xué)習(xí)學(xué)生們對“測電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)原理、目的較了解，在路端電壓和電流的關(guān)系上認(rèn)識較深刻；多數(shù)同學(xué)都知道UI圖像中圖像與縱坐標(biāo)的交

2、點(diǎn)表示待測電源的電動(dòng)勢，圖像的斜率的絕對值表示內(nèi)阻。方法方面：新課學(xué)習(xí)后，前面“測金屬絲電阻率”和“描繪小燈泡的伏安特性曲線”打下了一定的基礎(chǔ)，本實(shí)驗(yàn)的基本方法伏安法（伏特表和電流表結(jié)合測量）學(xué)生們掌握的較為熟練，但在其他方法上處理起來較為陌生，比方說用電流表和電阻箱結(jié)合測量安阻法、電壓表和電阻箱結(jié)合測量伏阻法等，甚至就是伏安法的變形，有些學(xué)生也難以下筆。能力方面：數(shù)據(jù)處理上縱軸的起點(diǎn)不從零開始的情況下不熟練，作圖時(shí)用圖像與橫軸的夾角的正切值表示斜率的錯(cuò)誤也時(shí)常出現(xiàn)，不能將橫縱兩軸的物理量”化曲為直“，滑動(dòng)變阻器的大小難以選擇，實(shí)驗(yàn)電路圖不能準(zhǔn)確畫出。因此處理數(shù)據(jù)的能力有待加強(qiáng)，創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力更

3、待提高。新課標(biāo)高考中本實(shí)驗(yàn)考查的特點(diǎn)近幾年各省市高考中本實(shí)驗(yàn)分布情況表考點(diǎn)試題分布分值考查內(nèi)容測電源的電動(dòng)勢和內(nèi) 阻2013.全國新課標(biāo)I8分綜合考查、測多用電表內(nèi)電源電動(dòng)勢，考查實(shí)驗(yàn)原理2013.浙江卷10分電表的選擇、利用圖像處理數(shù)據(jù)2012.福建12分多用電表測電動(dòng)勢、實(shí)物連線、考查實(shí)驗(yàn)原理和構(gòu)建新函數(shù)利用圖像處理數(shù)據(jù)2011.四川10分電表的選擇、電路的設(shè)計(jì)、基本原理2011.全國12分綜合考查、測多用電表內(nèi)電源電動(dòng)勢，考查實(shí)驗(yàn)原理2011.山東6分電源輸出功率的測量2010.安徽9分電路圖的補(bǔ)充、電池的I-U圖像求內(nèi)阻2010.江蘇8分電表的改裝、電阻箱大小的選擇和圖像處理數(shù)據(jù)201

4、0.上海6分利用圖像處理數(shù)據(jù)、電源的輸出功率和效率附【2013全國(qun u)新課標(biāo)I】某學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組(xioz)利用圖(a)所示電路，測量多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢和電阻“l(fā)k”擋內(nèi)部電路(dinl)的總電阻。使用的器材有：多用電表電壓表：量程5V，內(nèi)阻十幾千歐滑動(dòng)變阻器：最大阻值5k導(dǎo)線若干。 回答下列問題：（1）將多用電表擋位調(diào)到電阻“l(fā)k”擋再將紅表筆和黑表筆 ，調(diào)零點(diǎn)。 (2)將圖(a)中多用電表的紅表筆和 (填“l(fā)”或“2”)端相連，黑表筆連接另一端。（3）將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)位置，使多用電表的示數(shù)如圖（b）所示，這時(shí)電壓表的示數(shù)如圖（c）所示。多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為 k

5、和 V(4)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片使其接入電路的阻值為零，此時(shí)多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為12.0 k和4 .00V 。從測量數(shù)據(jù)可知，電壓表的內(nèi)阻為 k。 (5)多用電表電阻擋內(nèi)部電路可等效為由一個(gè)無內(nèi)阻的電池、一個(gè)理想電流表和一個(gè)電阻串聯(lián)而成的電路，如圖(d)所示。根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算可得，此多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢為 v，電阻“1k”檔內(nèi)部電路的總電阻為 k。 從上表中可看出，“測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻”這一考點(diǎn)在高考中出現(xiàn)的頻率極高，地位至關(guān)重要，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案有的是課本上經(jīng)典學(xué)生實(shí)驗(yàn)，而更多的是“源于教材又高于教材”的創(chuàng)新題，綜合性強(qiáng)、分值高、難度中等偏難。未來趨勢預(yù)測本實(shí)驗(yàn)涉及實(shí)物連線、

6、儀器的選擇、電路的設(shè)計(jì)、以及誤差分析和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理。很容易出現(xiàn)綜合性實(shí)驗(yàn)，預(yù)計(jì)此實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)幾率較大，復(fù)習(xí)時(shí)尤其要注意兩點(diǎn)： 1.實(shí)驗(yàn)原理的識別 2.圖像識別，新函數(shù)的構(gòu)建，斜率，截距的含義針對以上的分析，我對本實(shí)驗(yàn)作了如下的復(fù)習(xí)設(shè)計(jì)。復(fù)習(xí)設(shè)計(jì)新課標(biāo)考綱是分塊說明的，本實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)要求中的實(shí)驗(yàn)九；舊考綱是分考點(diǎn)說明，本實(shí)驗(yàn)為考點(diǎn)126。對比新舊考綱，對本(dubn)實(shí)驗(yàn)的要求沒有改動(dòng)。要求為 = 2 * ROMAN II級。能正確使用電壓表、電流表、多用電表、電阻箱等；了解誤差(wch)并能分析誤差，不要求計(jì)算誤差；會(huì)用有效數(shù)字表達(dá)直接(zhji)測量的結(jié)果。1、復(fù)習(xí)內(nèi)容與要求（1）、通過復(fù)習(xí)，對

7、測電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理更加熟悉，進(jìn)一步加深電源路端電壓隨電流變化的關(guān)系 （2）、通過復(fù)習(xí)更熟練掌握實(shí)驗(yàn)方法，根據(jù)圖象合理外推進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的方法 （3）、通過復(fù)習(xí)更熟悉地分析該實(shí)驗(yàn)的誤差，了解測量中減小誤差的方法（4）、通過復(fù)習(xí)熟練地掌握基本知識、基本原理和基本方法后，進(jìn)一步學(xué)會(huì)知識的遷移，提高創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。本實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)的重難點(diǎn)重點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和儀器的選擇（包括電表的選擇和滑動(dòng)變阻器的選擇）難點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)誤差的分析和電路的設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)時(shí)間的安排：兩課時(shí)。第1課時(shí)作基本原理、基本方法的復(fù)習(xí)，用不同方法作誤差的分析，強(qiáng)調(diào)不同方法的數(shù)據(jù)處理情況；第2課時(shí)處理習(xí)題加以鞏固。2、復(fù)習(xí)的方法與策略理清實(shí)驗(yàn)的

8、各個(gè)過程，重點(diǎn)突出一些常規(guī)方法及其數(shù)據(jù)的處理和誤差分析。在基本方法上：提出三種常見方法伏安法、安阻法、伏阻法，讓學(xué)生作出相應(yīng)的電路圖；在數(shù)據(jù)處理上:復(fù)習(xí)計(jì)算法和圖像法兩種不同的方法處理數(shù)據(jù)的優(yōu)劣，不同方法中如何做到 “化曲為直“；在誤差分析上：同樣用兩種方法來處理，第一種計(jì)算法分別求出理想和實(shí)際兩種情況的結(jié)果在作出誤差的比較，第二種方法作圖像比較理想和實(shí)際兩種情況，進(jìn)而找到誤差及其造成誤差的原因；在器材的選擇上，特別是滑動(dòng)變阻器的大小選擇上作出理論分析，讓學(xué)生加深印象。（具體分析參見幻燈片）通過以上的比較復(fù)習(xí)以期達(dá)到學(xué)生更熟練地掌握理論知識，提高數(shù)學(xué)計(jì)算能力，加深對誤差的認(rèn)識，從而為提高創(chuàng)新設(shè)

9、計(jì)能力打下基礎(chǔ)。實(shí)例分析例1（2009年安徽卷）用如圖所示的電路，測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。電池的內(nèi)阻較小，為了防止在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)造成短路，電路中用一個(gè)定值電阻R0起保護(hù)作用。除電池、開關(guān)和導(dǎo)線外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：a電流表（量程06A3A）；b電壓表（量程3V、15V）c定值電阻（阻值1、額定功率5W）d定值電阻(dinz)（阻值10，額定功率( dn n l)10W）e滑動(dòng)變阻器（阻值(z zh)范圍010、額定電流2A）f滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0100、額定電流1A）（1）要正確完成實(shí)驗(yàn)，電壓表的量程應(yīng)選擇 V，電流表的量程應(yīng)選擇 A； R0應(yīng)選擇 的定值電阻，R應(yīng)選擇阻值范

10、圍是 的滑動(dòng)變阻器。（2）引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是 。解析：（1）由于電源是一節(jié)干電池（15V），所選量程為3V的電壓表；估算電流時(shí)，考慮到干電池的內(nèi)阻一般幾左右，加上保護(hù)電阻，最大電流在05A左右，所以選量程為06A的電流表；由于電池內(nèi)阻很小，所以保護(hù)電阻不宜太大，否則會(huì)使得電流表、電壓表取值范圍小，造成的誤差大；滑動(dòng)變阻器的最大阻值一般比電池內(nèi)阻大幾倍就好了，取010能很好地控制電路中的電流和電壓，若取0100會(huì)出現(xiàn)開始幾乎不變最后突然變化的現(xiàn)象。（2）關(guān)于系統(tǒng)誤差一般由測量工具和所造成測量方法造成的，一般具有傾向性，總是偏大或者偏小。本實(shí)驗(yàn)中由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比

11、測量值小，造成E測E真，r測r真。答案：（1）3 06 010 點(diǎn)撥：具體選擇電流表和電壓表有以下原則： = 1 * GB3 根據(jù)電源參數(shù)選擇； = 2 * GB3 根據(jù)電路中最大電流（或者電壓）來選擇； = 3 * GB3 根據(jù)用電器的額定電流（或者電壓）來選擇。例2（2012.哈爾濱六校檢測）用電流表和電壓表測定電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)電阻r，所用的電路如圖2.6-5所示，一位同學(xué)測得六組數(shù)據(jù)如下表中所示。 (1)試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖中作出U-I圖線。 （2）根據(jù)圖線得出電池的電動(dòng)勢E=_V,電池的內(nèi)電阻r= _ 。 （3）若不作出圖線，只選用其中兩組U和I數(shù)據(jù)， 可利用公式E=U1+I1r,E=

12、U2+I2r算出E和r，這樣做可能得出誤差很大的結(jié)果，選用第_組和第 _組的數(shù)據(jù)，求得E和r誤差最大。 組別 I(A) U(V) 1 0.12 1.37 2 0.20 1.32 3 0.31 1.24 4 0.32 1.18 5 0.50 1.10 6 0.57 1.05解析(ji x)：作圖線時(shí)應(yīng)把個(gè)別(gbi)不合理的數(shù)據(jù)點(diǎn)舍去，由直線與縱軸的交點(diǎn)可讀出電動(dòng)勢E=1.45V,再讀出直線與橫軸的交點(diǎn)的坐標(biāo)（I,U）,連同(lintng)得出的E值代入E=U+Ir中，得選用第3組和4組數(shù)據(jù)求得的E和r誤差最大，不需要利用所給的6組數(shù)據(jù)分別進(jìn)行計(jì)算，利用作圖就可看出，選用這兩組數(shù)據(jù)求E和r,相當(dāng)

13、于過圖中3和4兩點(diǎn)作一直線，利用此直線求出E和r，而此直線與所畫的直線偏離最大，實(shí)際上，第4組線數(shù)據(jù)不合理，在以上求解時(shí)，已經(jīng)舍去此點(diǎn)。答案：（1）見解析 （2）1.45 0.70 （3）3 4點(diǎn)撥：用圖像法處理數(shù)據(jù)是該實(shí)驗(yàn)的一個(gè)重點(diǎn)，在高考中經(jīng)常出現(xiàn)。畫UI圖像前，由U=E-Ir知U是I的一次函數(shù)，畫出來應(yīng)該是一條直線，因此切記將圖像化成曲線或折線。例3（2009年北京卷）某同學(xué)通過查找資料自己動(dòng)手制作了一個(gè)電池。該同學(xué)想測量一下這個(gè)電池的電動(dòng)勢E 和內(nèi)電阻，但是從實(shí)驗(yàn)室只借到一個(gè)開關(guān)、一個(gè)電阻箱（最大阻值為9.999，科當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電阻用） 一只電流表（量程=0.6A,內(nèi)阻）和若干導(dǎo)線。請根據(jù)測

14、定電動(dòng)勢E內(nèi)電阻的要求，設(shè)計(jì)圖甲中器件的連接方式，畫線把它們連接起來。接通開關(guān)(kigun)，逐次改變電阻箱的阻值,讀出與對應(yīng)(duyng)的電流表的示數(shù)I,并作記錄，當(dāng)電阻箱的阻值(z zh)時(shí)，其對應(yīng)的電流表的示數(shù)如圖乙所示。處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)首先計(jì)算出每個(gè)電流值I 的倒數(shù);再制作R-坐標(biāo)圖，如圖丙所示，圖中已標(biāo)注出了（）的幾個(gè)與測量對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請你將與圖乙實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)也標(biāo)注在圖丙中上。在圖丙上把描繪出的坐標(biāo)點(diǎn)練成圖線。根據(jù)圖丙描繪出的圖線可得出這個(gè)電池的電動(dòng)勢E=V,內(nèi)電阻 答案：（1）如圖甲所示 （2）（3）如圖乙所示 （4）1.5 0.3點(diǎn)撥：在本實(shí)驗(yàn)中沒有電壓表，但器材較少，容易想到用電阻箱和電流表串聯(lián)充當(dāng)電壓表，然后利用閉合電路的歐姆定律進(jìn)