【教學目標】
一、知識與技能
1.曉得檢測電源大學物理實驗電子元件伏安特性的測量實驗報告,電動勢和電阻的實驗原理,進一步體會電源路端電流隨電壓的變化關系。
2.經歷實驗過程,把握實驗原理和技巧,學會依照圖象合理外推進行數據處理的方式。
3.嘗試進行電源電動勢和電阻檢測偏差的剖析,了解檢測中減少偏差的技巧。
二、過程與技巧
1.體驗設計檢測電源的電動勢和電阻實驗的電路、選擇實驗的儀器、連接實驗電路,這種過程可以讓中學生得到操作技能的訓練。
2.實驗數據的采集、實驗數據的剖析以及圖象法對實驗數據的處理,可以鍛練中學生的思維方式。
三、情感、態度與價值觀
1.使中學生理解和把握基本的實驗手段和處理數據的基本過程和技能,嚴謹求實的心態和不斷探求的精神。
2.培養仔細觀察,真實記錄實驗數據等良好的實驗習慣和實事求是的品質。
3.提升中學生的思維能力、操作能力,迸發中學生的學習興趣,培養中學生團隊合作、探究、交流、動手處理問題的能力。
【教學重點】
把握實驗原理和技巧,學會處理實驗數據。只有把握了原理和技巧,能夠加深對電動勢和電阻的理解。
【教學難點】
用圖象法處理實驗數據、實驗偏差剖析。圖象中的兩個截距點的處理辦法。
【教學過程】
一、復習提問、新課導出
班主任:我們的日常生活中,好多用家電都離不開電板,而電瓶的電動勢和電阻是電瓶的兩個最重要參數,要求中學生依照閉合電路,歐姆定理的知識來設計電路,因而測出電源的電動勢和電阻,因而迸發中學生對所學知識的實際問題應用的渴求和興趣。
二、新課教學
1.實驗方式:用伏安法檢測
如圖所示,改變滑動變阻器的電阻,分別檢測兩組U、I的值,則由閉合電路歐姆定理可得:
2.數據記錄:
3.數據處理:
4.注意事項:
(1)電流表、電流表要選擇合適的阻值,使檢測時表針的偏角大一些,減少讀數時的偏差。
(2)為了使電瓶的路端電流變化較顯著,電瓶的電阻宜大些。也可以將一個定值內阻與電瓶串聯在一起作為電源,不過要注意檢測結果乘以定值內阻才是電瓶電阻。
(3)干電瓶在大電流放電時,電動勢會顯著升高,電阻會顯著減小,故在實驗中,不要將電壓調得過大,且讀取水表數據要快,每次讀完立刻斷掉電鍵。
(4)在畫?????圖線(直線)時,要使盡可能多的點落在這條直線上,并且在直線兩旁的點數大致相等,某些偏離直線較遠的點應舍棄。求r時選定直線上相距較遠的兩點求斜率可以減少偏差。
(5)因為電瓶的電阻r通常很小,得到的圖線斜率的絕對值就較小。為了使檢測結果確切,可以將橫軸的座標不從零開始,這時直線與縱軸的交點不再是漏電電壓,但斜率的絕對值依舊還是電源的電阻r。所以求電阻的通常表達式應當是??=|Δ??/Δ??|。
補充:
電源的U-I圖線的縱座標是路端電流,它反映的是:E、r不變,外內阻R改變,電壓I減小,路端電流U將急劇減少,U與I成線性關系,U=E-Ir。
也就是說它所反映的是電源的性質大學物理實驗電子元件伏安特性的測量實驗報告,所以也叫電源的外特點曲線。
5.偏差剖析:
(1)碰巧偏差:主要來始于電流表和電壓表的讀數以及作?????圖像時描點不是很確切。
(2)系統偏差:選用電路圖時,實驗電路中的電壓表也有內接法和外接法之分,兩種方法檢測就會帶來偏差。
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