测电源的电动势和内阻说课稿

《测电源的电动势和内阻》的一轮复习说课稿

在《高考大纲》中测量电源的电动势和内阻属于必考内容，能力要求属于较高的Ⅱ级要求，即对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系，能够进行叙述和解释，并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用 ，因此，研究分析本实验的复习教学十分必要。

新课学习后学生的现状分析

从我校情况看，通过新课的学习，学生对《测电源的电动势和内阻》有了一些基本的了解，具体来说，学生的状况如下。

知识方面：通过新课的学习学生们对“测电源的电动势和内阻”的实验原理、目的较了解，在路端电压和电流的关系上认识较深刻；多数同学都知道U—I图像中图像与纵坐标的交点表示待测电源的电动势，图像的斜率的绝对值表示内阻。

方法方面：新课学习后，前面“测金属丝电阻率”和“描绘小灯泡的伏安特性曲线”打下了一定的基础，本实验的基本方法—伏安法（伏特表和电流表结合测量）学生们掌握的较为熟练，但在其他方法上处理起来较为陌生，比方说用电流表和电阻箱结合测量——安阻法、电压表和电阻箱结合测量——伏阻法等，甚至就是伏安法的变形，有些学生也难以下笔。

能力方面：数据处理上纵轴的起点不从零开始的情况下不熟练，作图时用图像与横轴的夹角的正切值表示斜率的错误也时常出现，不能将横纵两轴的物理量”化曲为直“，滑动变阻器的大小难以选择，实验电路图不能准确画出。因此处理数据的能力有待加强，创新设计能力更待提高。

新课标高考中本实验考查的特点

近几年各省市高考中本实验分布情况表 考点 试题分布 2013.全国新课标I 2013.浙江卷 2012.福建 2011.四川 2011.全国 2011.山东 2010.安徽 2010.江苏 2010.上海 分值 8分 10分 12分 10分 12分 6分 9分 8分 6分 考查内容 综合考查、测多用电表内电源电动势，考查实验原理 电表的选择、利用图像处理数据 多用电表测电动势、实物连线、考查实验原理和构建新函数利用图像处理数据 电表的选择、电路的设计、基本原理 综合考查、测多用电表内电源电动势，考查实验原理 电源输出功率的测量 电路图的补充、电池的I-U图像求内阻 电表的改装、电阻箱大小的选择和图像处理数据 利用图像处理数据、电源的输出功率和效率 测电源的电动势和内阻

附【2013全国新课标I】

某学生实验小组利用图(a)所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×lk”挡内部电路的总电阻。使用的器材有： 多用电表

电压表：量程5V，内阻十几千欧 滑动变阻器：最大阻值5kΩ 导线若干。 回答下列问题：

（1）将多用电表挡位调到电阻“×lk”挡．再将红表笔和黑表笔 ，调零点。

(2)将图(a)中多用电表的红表笔和 (填“l”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端。

（3）将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图（b）所示，这时电压表的示数如图

（c）所示。多用电表和电压表的读数分别为 kΩ和 V

(4)调节滑动变阻器的滑片．使其接入电路的阻值为零，此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 kΩ和4 .00V 。从测量数据可知，电压表的内阻为 kΩ。

(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图(d)所示。根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为 v，电阻“×1k”档内部电路的总电阻为 kΩ。

从上表中可看出，“测定电源的电动势和内阻”这一考点在高考中出现的频率极高，地位至关重要，实验设计方案有的是课本上经典学生实验，而更多的是“源于教材又高于教材”的创新题，综合性强、分值高、难度中等偏难。

未来趋势预测

本实验涉及实物连线、仪器的选择、电路的设计、以及误差分析和实验数据的处理。很容易出现综合性实验，预计此实验出现几率较大，复习时尤其要注意两点：

1.实验原理的识别

2.图像识别，新函数的构建，斜率，截距的含义 针对以上的分析，我对本实验作了如下的复习设计。

复习设计

新课标考纲是分块说明的，本实验是实验要求中的实验九；旧考纲是分考点说明，本实验为考点126。对比新旧考纲，对本实验的要求没有改动。要求为II级。能正确使用电压表、电流表、多用电表、电阻箱等；了解误差并能分析误差，不要求计算误差；会用有效数字表达直接测量的结果。

1、复习内容与要求

（1）、通过复习，对测电源电动势和内阻的实验原理更加熟悉，进一步加深电源路端电压随电流变化的关系

（2）、通过复习更熟练掌握实验方法，根据图象合理外推进行数据处理的方法 （3）、通过复习更熟悉地分析该实验的误差，了解测量中减小误差的方法

（4）、通过复习熟练地掌握基本知识、基本原理和基本方法后，进一步学会知识的迁移，提高创新设计能力。 本实验复习的重难点

重点：实验数据的处理和仪器的选择（包括电表的选择和滑动变阻器的选择） 难点：实验误差的分析和电路的设计

复习时间的安排：两课时。第1课时作基本原理、基本方法的复习，用不同方法作误差的分析，强调不同方法的数据处理情况；第2课时处理习题加以巩固。 2、复习的方法与策略

理清实验的各个过程，重点突出一些常规方法及其数据的处理和误差分析。

在基本方法上：提出三种常见方法——伏安法、安阻法、伏阻法，让学生作出相应的电路图；在数据处理上:复习计算法和图像法两种不同的方法处理数据的优劣，不同方法中如何做到 “化曲为直“；在误差分析上：同样用两种方法来处理，第一种计算法——分别求出理想和实际两种情况的结果在作出误差的比较，第二种方法——作图像比较理想和实际两种情况，进而找到误差及其造成误差的原因；在器材的选择上，特别是滑动变阻器的大小选择上作出理论分析，让学生加深印象。（具体分析参见幻灯片）

通过以上的比较复习以期达到学生更熟练地掌握理论知识，提高数学计算能力，加深对误差的认识，从而为提高创新设计能力打下基础。 实例分析

例1（2009年安徽卷）用如图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：

a．电流表（量程0．6A．3A）； b．电压表（量程3V、15V） c．定值电阻（阻值1 d．定值电阻（阻值10

、额定功率5W） ，额定功率10W）

、额定电流2A） 、额定电流1A）

的滑动变阻器。

e．滑动变阻器（阻值范围0～10 f．滑动变阻器（阻值范围0～100

（1）要正确完成实验，电压表的量程应选择 V，电流表的量程应选择 A；

R0应选择 的定值电阻，R应选择阻值范围是

（2）引起该实验系统误差的主要原因是 。

解析：（1）由于电源是一节干电池（1．5V），所选量程为3V的电压表；估算电流时，考虑到干电池的内阻一般几

左右，加上保护电阻，最大电流在0．5A左右，所以选

量程为0．6A的电流表；由于电池内阻很小，所以保护电阻不宜太大，否则会使得电流表、电压表取值范围小，造成的误差大；滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了，取0～10

能很好地控制电路中的电流和电压，若取0～100

会出现开始几乎不变

最后突然变化的现象。

（2）关于系统误差一般由测量工具和所造成测量方法造成的，一般具有倾向性，总是偏大或者偏小。本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小，造成

E测＜E真，r测＜r真。

答案：（1）3 0．6 0～10

点拨：具体选择电流表和电压表有以下原则：①根据电源参数选择；②根据电路中最大电流（或者电压）来选择；③根据用电器的额定电流（或者电压）来选择。

例2（2012.哈尔滨六校检测）用电流表和电压表测定电池的电动势E和内电阻r，所用的电路如图2.6-5所示，一位同学测得六组数据如下表中所示。 (1)试根据这些数据在图中作出U-I图线。

（2）根据图线得出电池的电动势E=____V,电池的内电阻r= ________ ?。

（3）若不作出图线，只选用其中两组U和I数据， 可利用公式E=U1+I1r,E=U2+I2r算出E和r，这样做可能得出误差很大的结果，选用第______组和第 ______组的数据，求得E和r误差最大。

1 0.12 2 3 4 5 6 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05 组别 I(A) U(V) 解析：作图线时应把个别不合理的数据点舍去，由直线与纵轴的交点可读出电动势

E=1.45V,再读出直线与横轴的交点的坐标（I,U）,连同得出的E值代入E=U+Ir中，得

r?E?U1.45?1.00???0.70? I0.65

选用第3组和4组数据求得的E和r误差最大，不需要利用所给的6组数据分别进行计算，利用作图就可看出，选用这两组数据求E和r,相当于过图中3和4两点作一直线，利用此直线求出E和r，而此直线与所画的直线偏离最大，实际上，第4组线数据不合理，在以上求解时，已经舍去此点。

答案：（1）见解析 （2）1.45 0.70 （3）3 4

点拨：用图像法处理数据是该实验的一个重点，在高考中经常出现。画U—I图像前，由U=E-Ir知U是I的一次函数，画出来应该是一条直线，因此切记将图像化成曲线或折线。

例3（2009年北京卷）某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为9.999，科当标准电阻用） 一只电流表（量程=0.6A,内阻）和若干导线。①请根据测定电动势E内电阻的要求，设计图甲中器件的连接方式，画线把它们连

接起来。

②接通开关，逐次改变电阻箱的阻值,读出与对应的电流表的示数I,并作记录，当电阻箱的阻值时，其对应的电流表的示数如图乙所示。处理实验数据时首先计算出每个电流值I 的

倒数;再制作R-坐标图，如图丙所示，图中已标注出了（）的几个与测量对应的坐标点，请你将与图乙实验数据对应的坐标点也标注在图丙中上。③在图丙上把描绘出的坐标点练成图线。④根据图丙描绘出的图线可得出这个电池的电动势E= V,内电阻

答案：（1）如图甲所示 （2）（3）如图乙所示 （4）1.5 0.3

点拨：在本实验中没有电压表，但器材较少，容易想到用电阻箱和电流表串联充当电压表，然后利用闭合电路的欧姆定律进行分析，得出所需要的图像，然后分析图像的斜率和截距的意义即可求解。

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