高三物理电池电流测定教案和相关例题
一、教学目标
(一)知识与技能:掌握测定电池的电动势和内电阻的方法,了解用伏安法测定电源内电阻的不完善性。
(二)过程与方法:通过实验,体会实验原理和方法,学习实验中数据的处理方法。
(三)情感态度与价值观:培养学生实事求是的科学态度,激发学生学习物理的兴趣。
二、教学重难点
(一)重点:掌握测定电池的电动势和内电阻的方法,了解用伏安法测定电源内电阻的不完善性。
(二)难点:实验操作及数据处理。
三、教学过程
(一)新课引入
教师:上节课我们学习了闭合电路的欧姆定律,知道电源的电动势和内电阻是两个重要的物理量,它们反映了电源内部非静电力作用做功的能力。在解题时有时要用到这两个物理量。如何测定它们的值呢?今天我们学习新课——测定电池的电动势和内电阻。
教师:首先我们通过实验来测定电池的电动势和内电阻。请大家思考下面的问题:(1)用什么来测量电动势?用什么来测量内电阻?(2)测定电动势和内电阻的原理是什么?(3)在实验操作中应注意什么?
学生讨论后回答,教师总结并引入滑动变阻器在本实验中的应用。
(二)新课教学
1. 实验步骤
(1)按图1所示的电路图连接好电路,注意滑动变阻器的使用。
(2)首先将滑动变阻器R2的滑动触头调到最右端,即接入电路的阻值最大处,闭合开关S1,调节R1,使电流表和电压表示数适中(即让部分导体棒切割磁感线),记下电流表和电压表的示数I和U。
(3)逐渐减小R2两端的电压(即减小滑动变阻器接入电路的阻值),同时加强调节R1,使电流表和电压表示数保持不变,这时滑动变阻器消耗的功率最大,记下电流表和电压表的示数I和U。
(4)根据测量的数据,利用公式测出电动势E和内电阻r。
2. 实验数据的处理
(1)根据测量的数据,求出两组数据(I、U和I′、U′)对应的路端电压U=U-U′和电流I=I′-I。
(2)利用闭合电路欧姆定律计算出两组数据对应的电动势E=U+I′r和E=U′+Ir。
(3)求出电动势E=U-U′/I-I′,再利用滑动变阻器消耗的功率最大时对应的路端电压和电流求出内电阻r=U″/I″-r或r=ΔU/ΔI-r。其中ΔU为路端电压表读数变化量,ΔI为电流表读数变化量。
例题:某同学用伏安法测电源的电动势和内电阻的实验中,测得的数据如下表所示:
| 电压表读数U/V | 电流表读数I/A | 电压表读数变化ΔU/V | 电流表读数变化ΔI/A | 时间t/s | 次数 | 平均值/V | 平均值/A | 平均值/s | 内阻r/Ω |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 1.65 | 0.35 | 0.05 | 0.05 | 5.00 × 10-3 | 1 | 1.645 | 0.345 | 5.00 × 10-3 × 5.0 × 10-3 × 5.0 × 10-3 × 5.0 × 10-3 × 5.0 × 10-3 × 5.0 × 10-3 × 5.0 × 10-3 × 2.77 × 10-4 | 2.77 × 10-4 |
| 1.75 | 0.45 | -0.10 | -0.02 | -2.5 × 10-3 | 2 | 1.745 | 0.445 | -2.5 × 10-3 × -2.5 × 1
高三物理电池电流测定教案
一、教学目标
(1)掌握电流表的使用规则;
(2)掌握伏特表的使用规则;
(3)掌握串并联电路中电流规律的运用。
二、教学重难点
重点:电流表、电压表的使用规则。
难点:串并联电路中电流规律的运用。
三、教学过程
1. 电流表的使用规则:
(1)电流表必须串联在被测电路中;
(2)测量时必须使电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出;
(3)绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极上;
(4)使用前应检查指针是否对准零刻度线。
2. 伏特表的使用规则:
(1)伏特表应与被测电路并联;
(2)测量时必须使电压表“+”接线柱靠近电源正极,“-”接线柱靠近电源负极;
(3)注意选择合适的量程。若不能估计被测电路的电压,应先用大量程进行“试触”。
例题:在测定小灯泡的功率实验中,某同学把小灯泡、电池组、开关、导线连接起来,并用电压表正确测量了灯泡两端电压,闭合开关后,他发现电压表有示数,但灯泡不亮,而灯丝电阻没有断,产生这一现象的原因是( )
A.通过灯泡的电流太小,灯泡的实际功率太小,因此灯泡不亮。
B.小灯泡灯丝断了。
C.小灯泡短路了。
D.电压表的正、负接线柱接反了。
解题思路:灯泡不亮的原因可能是灯泡短路或电路中某处断路造成的。由于灯丝没有断,因此灯丝短路不可能造成灯泡不亮。由题意知,用电压表测小灯泡两端电压,电压表有示数,说明电路是通路,所以灯泡不亮的原因是灯泡短路造成的。故选C。
四、课堂小结:电流表和电压表的使用方法及注意事项。
相关例题:如图所示的电路中,电源电压为6V且保持不变,当开关S闭合后,滑动变阻器的滑片向右移动时,小灯泡L亮度变化情况是( )
A.变亮 B.变暗 C.先变亮后变暗 D.先变暗后变亮。
解题思路:当开关S闭合后,滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据串联电路的分压作用知,变阻器分得的电压变大,灯泡分得的电压变小,又因为电源电压保持不变,所以灯泡的实际功率变小,灯泡变暗。故选B。
高三物理电池电流测定教案
一、教学目标
1. 知识与技能:掌握电池的组成和基本原理,了解电池电流测定的基本方法,能够正确使用仪器进行电流的测定。
2. 过程与方法:通过实验操作,掌握电池电流测定的基本步骤和注意事项,学会使用仪器进行精确测量。
3. 情感态度与价值观:培养严谨的科学态度和合作精神,增强探究未知世界的兴趣。
二、教学重点
1. 电池电流测定的基本方法与步骤。
2. 正确使用仪器进行精确测量。
三、教学难点
1. 精确测量中的误差分析与处理。
2. 实验操作中的安全问题。
四、教学用具
1. 电池;
2. 电流表;
3. 电压表;
4. 开关;
5. 导线若干。
五、教学过程
1. 引入课题:通过一些简单的实验现象,引导学生思考电池电流测定的重要性,激发学生的学习热情。
2. 讲解电池原理:简要介绍电池的组成和基本原理,为后续的电流测定做铺垫。
3. 讲解电流测定方法:介绍电流表和电压表的用途和使用方法,以及测定步骤。
4. 学生实验操作:分小组进行实验操作,教师进行指导,纠正错误,强调注意事项。
5. 数据处理与分析:要求学生根据实验数据,分析电池的工作状态,得出结论。
6. 讨论与拓展:鼓励学生讨论在实验过程中遇到的问题及解决方法,并思考如何改进电池的性能。同时,也可拓展介绍一些新型电池的研究进展。
六、例题与常见问题解答
1. 例题:在测定一个干电池的电流时,如何选择电流表和电压表的量程?
解答:在测定干电池的电流时,应选择合适的量程,以确保安全和精确测量。一般来说,电流表应选择干电池容量的十分之一左右,电压表则根据干电池的标称电压选择。
常见问题:在实验过程中,如何避免电击等安全事故的发生?
解答:在实验过程中,应保持实验室的整洁和安全。使用电流表和电压表时,应严格按照说明书中的步骤和注意事项进行操作。同时,实验者应保持警觉,避免电击等安全事故的发生。如果出现意外,应立即切断电源并寻求专业医疗救助。
七、教学反思
根据学生的学习情况和反馈信息,教师应对本节课的教学进行反思和总结,以便更好地提高教学质量。