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天天资源网 / 高中物理 / 教学同步 / 人教版 / 选修2-1 / 第1章 电场 直流电路 / 第4节 闭合电路的欧姆定律 / 人教版高二物理选修2-1:1.4闭合电路的欧姆定律2

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通过实验与Excel操作复习《闭合电路的欧姆定律》教 学设计 一 教学目标 1.知道闭合电路的欧姆定律及相关实验,进一步感受电源路端电压随电流变化 的关系. 2.学会根据图象合理进行数据处理的方法,利用电脑软件(Excel 表格制作) 处理数据 3.尝试分析电源电动势和内阻的测量误差,了解测量中减小误差的方法. 二.学情分析 在前面的学习中,学生们自己已学习了闭合电路欧姆定理 E=U +Ir 等相关知 识,但对于测定电源的电动势和内阻方法还缺乏较好的总结,且对于图象法处理 数据,方法较为单一,暂时不会利用电脑软件(Excel 表格制作)处理数据,但 这正是学生感兴趣的内容,通过学生自己的探索,不但把学过的知识应用于实际 还可以激发他们的创新精神。 三 教材分析 本节课是高中物理选修 2—1 的第一章第四节,这节课内容是在复习闭合电 路的欧姆定律,测量电源的电动势与内阻,电源的特性主要由电动势与内阻来描 述,因此测量电动势和内阻对于合理使用电源具有重要的意义,这一节在它的基 础上,从实用的角度向学生提出了新的问题,即怎样简洁的测量电源的电动势与 内阻? 只有设计合理的实验电路,选择必要的实验器材,科学的处理数据,才 能得到满意的结果。本节课主要总结用伏安法测量电源的电动势与内阻的电路以 及一种新的处理实验数据的方法——用图象法处理实验数据。重点是:实验方案 的获取与利用电脑软件(Excel 表格制作)处理数据。难点是如何利用图线得到 结论以及实验误差的分析。 四 授课内容 (一)、复习导入 (二)、科学探究 ♥在观察中提出物理问题 A V S R 观察:实验视频。。。 思考 1:求电动势 E 和内阻 r 的方法有哪些? ♥利用信息手段处理实验数据的能力 例. 一位同学记录的 6 组数据见表。试根据这些数据在下图中画出 U—I 图线,并根据图线 读出电池的电动势 E= ,电池的内阻 r = Ω . U I / 那么,除了手工描点画线,有没有更准确的画图方法呢? 利用 Excel 处理数据 师生同做。。。。。。 思考 2:实验误差有哪些? 1.偶然误差 (1)由于电表读数不准引起误差. (2)用图象法求 E 和 r 时,由于作图不准确造成的误差. (3)测量过程中通电时间过长或电流过大,都会超越 E、r 变化. 2.系统误差 (1)若采用甲图,其 UI 图象如图乙所示.由于电压表的分流作用造成误差. (2)若采用丙图,其 UI 图象如图丁所示.由于电流表的分压作用造成误差. ①E 为真实值. ②I 短测r 真,r 测和 RA 的串联值,由于通常情况下电 池的内阻较小,所以这时 r 测的误差非常大. ♥对探究过程进行反思 1.可选用旧电池:为了使电路的路端电压变化明显,电池的内阻宜大些,可选用 已使用过一段时间的 1 号干电池. 2.电流不要过大,读数要快:干电池在大电流放电时,电动势 E 会明显下降,内 阻 r 会明显增大,故长时间放电不宜超过 0.3 A,短时间放电不宜超过 0.5 A. 因此,实验中不要将 I 调得过大,读电表要快,每次读完立即断电. 3.干电池内阻较小时路端电压 U 的变化也较小,即不会比电动势小很多.这种情 况,在画 UI 图线时纵轴的刻度可以不从零开始,而是根据测得的数据从某一个 恰当值开始(横坐标 I 必须从零开始).此时,图线与横轴的交点横坐标不再表示 短路电流,但是直线斜率的绝对值仍然表示电池的内阻. 4.测出不少于 6 组(I,U)数据,且变化范围要大些.画 UI 图线时,要使较多的 点落在这条直线上,不在直线上的点要尽量均匀分布在直线的两侧,个别偏离直 线太远的点可舍去不考虑,以减小偶然误差. (三)、明确考向 考向 1 对实验原理和误差的考查 [典例 1] 根据闭合电路的欧姆定律的原理,在测量一节干电池电动势 E 和内 阻 r 的实验中,小明设计了如图甲所示的实验电路. 甲 乙 (1)根据图甲所示实验电路,请在图乙中用笔画线代替导线,完成实物图的连接. (2)实验开始前,应先将滑动变阻器的滑片 P 移至 (填“a”或“b”)端. (3)合上开关 S1,S2 接图甲中的 1 位置,改变滑动变阻器的阻值,记录下几组电 压表示数和对应的电流表示数;S2 改接图甲中的 2 位置,改变滑动变阻器的阻 值,再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数. 在同一坐标系内分别描点作 出电压表示数 U 和对应的电流表示数 I 的图象,如图丙所示,两直线在纵轴上的 截距分别为 UA、UB,与横轴的截距分别为 IA、IB. 丙 2 S2 接 1 位置时,作出的 U-I 图线是图丙中的 (填“A”或“B”)线. ②S2 接 1 位置时,测出的电池电动势 E 和内阻 r 存在系统误差,原因是 (填 “电压”或“电流”)表的示数偏 (填“大”或“小”). 答案: (四)小结 查看更多

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