高中物理_测电源的电动势和内阻教学设计学情分析教材分析课后反思.pdf
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测电源的电动势和内阻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。(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。考点一考查伏安法测电源的电动势和内阻【典例1】用如图1所示的电路来测量电池电动势和内电阻,根据测得的数据作出了如图2所示的U—I图,由图可知U/VA1.40A.电池电动势的测量值是1.40VV1.20B.电池内阻的测量值是3.50Ω1.000I/0.4I/A图1图2C.外电路发生短路时的电流为0.40AD.电压表的示数为1.20V时电流表的示数I/=0.20A【典例2】测量某电源的电动势E及内阻r(E约为4.5V,r约为1.5Ω).器材:量程3V的理想电压表V○,量程0.5A的电流表A○(具有一定内阻),固定电阻R=4Ω,滑线变阻器R′,电键K,导线若干.(1)画出实验电路原理图.图中各无件需用题目中给出的符号或字母标出.(2)实验中,当电流表读数为I时,电压表读数为U;当电流表读数为I时,112电压表读数为U.则可以求出E=,r=.(用I,I,U,U21212及R表示)考点二考查实验的知识迁移(其他方法测电源的电动势和内阻)1.安阻法:用一个电流表和电阻箱测量.(1)画出实验电路图(2)实验原理(3)如果要求用图象法处理你设计的实验的数据,并能根据图象较直观地求出电动势和内阻,则较适合的函数表达式是________.并在方框内粗略画出其图象。【典例3】利用如图a所示电路测量电池组的电1/A11I动势E和内阻r.根据实验数据绘出R图线如IRA2图b所示,其中R为电阻箱读数,I为电流表读1数,不计电流表内阻,由此可以得到E=V,r=Ω.SEr0(a)1234R/Ω2.伏阻法:用一个电压表和电阻箱测量.(b)(1)画出实验电路图(2)实验原理(3)如果要求用图象法处理你设计的实验的数据,并能根据图象较直观地求出电动势和内阻,则较适合的函数表达式是________.并在方框内粗略画出其图象。【典例4】在测量电源的电动势和内阻的实验中,由于所用电压表(视为理想电压表)的量程较小,某同学设计了如图所示的实物电路。电阻箱(阻值范围0-999.9Ω)⑴验时,应先将电阻箱的电阻调到。(选填“最电压表(量程3V)V大值”、“最小值”或“任意值”)⑵改变电阻箱的阻值R,分别测出阻值R=10Ω的0定值电阻(10Ω)定值电阻两端的电压U。下列两组R的取值方案电源(约9V)中,比较合理的方案是(选填“1”或“2”)方案编号电阻箱的阻值R/1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.011⑶根据实验数据描点,绘出的-R图象是一条直线。若直线的斜率为k,在坐标轴上UU的截距为b,则该电源的电动势E=,内阻r=。(用k、b和R表示)0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: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。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,有些同学还不能将横纵两轴的物理量“化曲为直”。这个实验要求掌握三种测电源电动势和内阻的方法,会用图像处理数据。根据学生的学情,特别对伏安法中电流表的位置以及误差分析进行了讨论和讲解。虽然在学新课时,学生对图像处理数据还不熟悉,但在日常的教学中经常用图像处理数据,这对学生不再是一个难点,所以用的时间比较少。从学生学案、讨论、展示
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