- 高三物理电源测定教案
高三物理电源测定教案包括以下内容:
一、教学目标:
1. 掌握闭合电路欧姆定律的内容及适用条件。
2. 会用伏安法测电源的电动势和内阻。
3. 掌握电动势的概念和计算式,知道电动势的单位和方向。
二、教学重难点:
1. 重点:电动势的概念及计算式;伏安法测电源的电动势和内阻。
2. 难点:电动势的概念及计算式。
三、教学过程:
1. 复习回顾:上节课我们学习了闭合电路欧姆定律的内容,现在请同学们回忆一下都有哪些内容?如何应用?
2. 新课引入:在上一节的学习中,我们知道了电源有电动势,那么电动势是多少?它与哪些因素有关?如何测量电源的电动势和内阻?这节课我们就来讨论这些问题。
3. 实验探究:伏安法测电源的电动势和内阻
(1)实验原理:根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir,其中U为路端电压,I为电流,r为电源的内阻。当I=0时,U=E,此时路端电压等于电源的电动势。由于电源有内阻,路端电压小于电动势,因此可以通过测量路端电压和电流来求得电源的电动势和内阻。
(2)实验步骤:连接电路,调整滑动变阻器使电流表读数为零,记录路端电压表和电流表的读数;逐渐减小滑动变阻器的阻值,记录多组路端电压表和电流表的读数;根据所测数据,利用U-I图像求出电源的电动势和内阻。
(3)注意事项:实验时要保证安全,实验时要选择合适的电压表和电流表量程,同时要注意实验数据的处理方法。
四、课堂小结:让学生总结本节课的主要内容,强调电动势的概念及计算式。
五、布置作业:让学生完成相关练习题。
以上是高三物理电源测定教案的主要内容,包括教学目标、教学重难点、教学过程和课堂小结等环节,旨在帮助学生掌握闭合电路欧姆定律的内容及适用条件,学会用伏安法测电源的电动势和内阻,理解电动势的概念和计算式,掌握电动势的单位和方向。
相关例题:
例题:
某实验室中有一个电池组,它的电动势E约为2V,内阻r约为1Ω。现有一个电压表(理想电压表)和若干导线。为了测定这个电源的电动势和内电阻,可以使用的实验器材还有:
电流表A(量程为3mA,内阻约为50Ω);
定值电阻R1 = 5Ω;
定值电阻R2 = 15Ω;
滑动变阻器R(最大阻值约为20Ω);
开关一个、导线若干。
请设计一个测定电源电动势和内电阻的实验方案,画出电路图,并写出实验步骤。
实验电路图:
(1)将滑动变阻器调到最大值处,将电流表A与电源串联,将电压表并联在电流表两端。
(2)按图连接电路,闭合开关S。
实验步骤:
(1)将滑动变阻器调到最大值处,将电流表A与电源串联,将电压表并联在电流表两端。
(2)调节滑动变阻器,使电流表读数达到最大值处,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大。
(3)保持滑动变阻器位置不动,用电压表分别测量电源与定值电阻R1、R2串联时的电压值U1和U2。
(4)根据测量的数据,计算出电源的电动势和内电阻。
实验数据及处理方法:
(1)根据欧姆定律,可计算出电源与定值电阻R1串联时的电流I1 = U1/R1 = 0.03V/5Ω = 0.06mA < 3mA,满足实验要求。
(2)根据欧姆定律,可计算出电源与定值电阻R2串联时的电流I2 = U2/R2 = 0.03V/15Ω = 0.02mA < 3mA,满足实验要求。
(3)根据电动势的定义式E = U + Ir,可计算出电源的电动势E = U1 + Ir = 2V + 0.06mA × 50Ω = 2.3V。
(4)根据实验数据,可求得电源的内电阻r = (U2 - U1)/I2 - R2 = (U - U1)/I - R = (U - 2V)/0.02mA - 15Ω = 7Ω。
注意事项:
(1)实验前应检查电路连接是否正确,滑动变阻器滑片是否在最大值处。
(2)实验过程中要保持滑动变阻器位置不动,避免电路中电流变化过大导致电压表读数不稳定。
(3)实验过程中要多次测量求平均值,减小误差。
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