测电源的电动势和内阻的教学反思

测电源的电动势和内阻的教学反思（共7篇）

测电源的电动势和内阻的教学反思 篇1

这是一节操作性很强的实验课，从实验的应用价值、原理分析、从电路设计到实际动手实验获取实验数据，从对实验数据进行处理到得出结论、进行误差分析，体现了物理实验中理性思维的魅力及实验操作技能的重要性，在整个过程中，体现了交流合作的重要性。

本节课我重点安排了实验的应用价值，实验原理分析、电路设计及实际动手实验获取实验数据的内容。将对实验数据进行处理和得出结论、进行误差分析。安排在第二课时中。

第一课时教学首先从生活中常见的电源导入反映电源性能的物理量——电源的电动势和内阻，进而导出测电源电动势和内阻的实际需要及应用价值，体现了物理来源于生活又服务于生活的理念。

接下来复习闭合电路的欧姆定律，为实验设计做好知识铺垫。其中推导过程由学生自己完成并展评，体现了学生自主学习的思想，充分挖掘学生的潜能。

在方案设计中学生有不同的方案，但还缺乏交流与讨论，缺乏对方案设计的优化选择，对方案的原理理解的还不是很透彻，这将是下一节课重点分析、优化的内容，也是后续学习中应重点逐步培养的内容。但在本节课中还不宜提出过高的要求。在电路连接及数据采集中大部分同学表现积极，能按电路图正确选择并连接实验器材，完成了采集六组以上数据的实验任务，为下节处理数据及误差分析提供了依据。但在实验过程中也暴露出了不少问题，如：不注意电流表和电压表接线柱的接法；对单刀双掷开关连接不熟悉；不会读电阻箱的示数；数据记录未设计记录表格，而是随手记录在演草纸上且未与电路图放在一起，这为下节课时处理数据带来不便，甚至会一无所获。

在作业设计中，我重点安排了数据分析与处理。为了完成这一任务，我将数据处理的一些小窍门展示给学生，便于学生参考。但在实际完成时肯定还会存在很多问题，这也是第二课时要重点解决的问题。

实验方案设计中体现了“百花齐放”的思想，但很多实验方案是存在较大系统误差的，不同小组测得的实验数据正好可以比较、讨论，为误差分析提供了依据。总之，第一课时的教学整体来讲是成功的：完成了预定目标、时间把握恰当、学生参与积极、体现了新课程放手让学生做、重在指导的教学理念，体现了交流与合作。学生受到了一定的实验技能训练。但新课程对我来说是第一次，高中的物理对我来说也是第一次，能有这样的成绩实属不易。

测电源的电动势和内阻的教学反思 篇2

1.安培表内接法

a.测量电路如图1所示.

b.误差产生原因:

由于电压表的分流作用.

2.安培表外接法:

a.测量电路如图2所示.

b.误差产生原因:

由于电流表的分压作用.

现用三种方法对上述两种电路进行误差分析.

一、计算推理法

1. 安培表内接法

不考虑电压表的分流作用,所测得的电源电动势和内电阻均为测量值;反之,则为真实值,故有:

联立①、②解得:

考虑电压表分流则有:

联立③、④解得:

r测与r真可构建等式,可得:

可得:,

所以E测

2. 安培表外接法

不考虑电流表的分压作用,所测得的电源电动势和内阻均为测量值;反之,则为真实值.故有:

联立①、②解得:

联立③、④解得:

比较E测与E真得:E测=E真,比较r测与r真得:r测=r真+RA,即r测

二、等效法

1. 安培表内接法

把图3中R和电流表看成外电路,则电压表可看成内电路的一部分,故实际测出的是电池和电压表这个整体等效的内阻r测和电动势E测.电压表和电池并联,故等效内阻r测=,小于电池内阻r真.外电路断开时,a、b两点间电压Uab即等效电动势,故E测

2. 安培表外接法

把图4中的R和电压表看成外电路,则电流表可看成内电路的一部分,故实际测出的是电池和电流表这个整体等效的内阻r测和电动势E测.电流表和电池串联,故等效内阻r测=r真+RA,大于电池内阻r真.外电路断开时,c、d两点间电压Ucd即等效电动势E测=E真,故E测=E真.

三、图象法

1. 安培表内接法

对安培表内接法误差分析可知,该电路误差的产生是由于电压表分流IV,使电流表示数I小于电池的输出电流I真.ΔI=I真-I=IV,而IV=,即,可知,U越大,ΔI越大;U越小,ΔII越小;U为零,ΔI也为零,故图线相交于横轴上,又因为I真>I,故真实图线在外边,如图4所示.所以,只要能正确画出图象,就可快速判断E测

2. 安培表外接法

测电源的电动势和内阻的教学反思 篇3

图甲

在图甲电路中，电流表测的是流过电源的电流，是干路电流;

但是电压表测的是滑动变阻器的电压，不是路端电压，误差由此产生。如果我们要把此时电压表测的电压认为是路端电压的话，那得把这一部分都等效为电源，这样就准确无误地测出这部分作为等效电源的电动势和内阻。下面让我们比较这个等效电源和的电动势E和内阻r，就可分析出测量值与真实值的大小关系我们知道：电动势是指电源开路时电源两端的电压。那么开路的电源再串联上电流表，也没有电流通过，也就没有电势降，则与的两端电压相等，即电动势相等，即测量值和真实值相等。再看内阻r，等效电源的内阻是r与电流表内阻之和，显然比单纯电源的内阻r大，即内阻r的测量值比真实值大。

同样的方法分析图乙电路，图乙电路中电压表测的是路端电压，误差由电流表产生，因其测的不是干路电流，当然如果把此时的电流当作干路电流，就得把这部分等效成电源，也就能准确测出这个等效电源的电动势E和内阻r。再来比较这个等效电源与的电动势和内阻大小关系，这个等效电源不接外电路时，两端的电压也就是电压表和电源组成的回路中电压表两端的电压，显然要比电源的电动势E小;等效电源的内阻是电压表和原先电源并联的电阻，又明显比单纯电源的内阻r小，即E和r的测量值都比真实值要小。

图乙

这个实验的另外两个原理图的分析方式分别和上面两种是一样的，如图丙电路，实验原路是E=IR+Ir，而IR显然又不代表路端电压，误差也由此产生，方法与图甲同。

图丙

同样看图丁，实验原理是E=U+r，而只是电阻箱的電流，不是干路电流，由此产生误差，分析方法和图乙相同。

图

测电源的电动势和内阻的教学反思 篇4

2.9 实验：测定电池的电动势和内阻

一、教学目标

1．使学生掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法，并通过设计电路和选择仪器，开阔思路，激发兴趣。

2．学会利用图线处理数据的方法。

3．使学生理解和掌握运用实验手段处理物理问题的基本程序和技能，具备敢于质疑的习惯、严谨求实的态度和不断求索的精神，培养学生观察能力、思维能力和操作能力，提高学生对物理学习的动机和兴趣。

二、重点、难点分析

1．重点：利用图线处理数据。

2．难点：如何利用图线得到结论以及实验误差的分析。

三、教具

电流表，电压表，滑动变阻器，开关，两节电池，电池盒，一小电阻（可充当电源内阻），导线若干。

四、教学过程设计

（一）引入新课

提出问题：现在有一个干电池，要想测出其电动势和内电阻，你需要什么仪器，采用什么样的电路图，原理是什么？

学生讨论后，得到的大致答案为：

E=U＋Ir，只需测出几组相应的数值便可得到，可以采用以下的电路图：

这几种方法均可测量，今天我们这节课选择用

（二）主要教学过程

1．实验原理：闭合电路欧姆定律 E=U+Ir 2．实验器材：

测量的这一种。

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学生回答： 测路端电压；

测干路电流，即过电源的电流。需测量的是一节干电池，电动势约为1.5V，内电阻大约为零点几欧。

电流表、电压表及滑动变阻器的规格要根据实验的具体需要来确定，看看我们用到的电路图里面、各需测的是什么？

接在外面，原则上也是可以的，那么我们在做实提出问题：选用电路图时，还可将

验时是否两个都可以，还是哪一个更好？为什么？

学生回答：两种方式测量都会带来误差。采用图1 采用图2 示数准确示数准确

示数偏大 示数偏小

选用哪种方式，要根据实际测量的需要确定，现在要想测出电源的内阻，如果采用图2方式，最后得到的结果相当于电源内阻与电流表内阻的总和，而两者相差又不太多，这样一来误差就会比较大，所以应采用图1的电路图。明确各仪器的规格：

电流表0～0.6A量程，电压表0～3V量程。滑动变阻器0～50Ω。此外，开关一个，导线若干。3．数据处理：

原则上，利用两组数据便可得到结果，但这样做误差会比较大，为此，我们可以多测几组求平均，也可以将数据描在图上，利用图线解决问题。

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明确：

①图线的纵坐标是路端电压，它反映的是：当电流强度I增大时，路端电压U将随之减小，U与I成线性关系，U=E-Ir。也就是说它所反映的是电源的性质，所以也叫电源的外特性曲线。

②电阻的伏安特性曲线中，U与I成正比，前提是R保持一定，而这里的U-I图线中，E、r不变，外电阻R改变，正是R的变化，才有I和U的变化。

实验中至少得到5组数据，画在图上拟合出一条直线。要求：使多数点落在直线上，并且分布在直线两侧的数据点的个数要大致相等，这样，可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度。

讨论：将图线延长，与横纵轴的交点各代表什么情况？ 归纳：将图线两侧延长，分别交轴与A、B点。A点意味着断路情况，它的纵轴截距就是电源电动势E。

说明：①A、B两点均是无法用实验实际测到的，是利用得到的图线向两侧合理外推得到的。

②由于r一般很小，得到的图线斜率的绝对值就较小。为了使测量结果准确，可以将纵轴的坐标不从零开始，计算r时选取直线上相距较远的两点求得。

4．误差分析：

实验中的误差属于系统误差，请同学们进一步讨论，得到的数值是偏大还是偏小？（提示：利用图线及合理的推理）

可以请几位同学发言，最后得到结论。因为 电压表的分流作用 所以 I真=I测＋IV

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即（I真-I测）↑，反映在图线上： 当U=0时，IV→0 I→I真 故r真＞r测 E真＞E测 5．布置作业：

认真看书，写好实验报告。

（三）课后小结

利用图线进行数据处理是物理实验中常用的一种方法。最好是利用直线来解决，如力学中“用单摆测重力加速度”的实验就可以利用T2-l图线来求g。

五、说明

电池的内阻若太小则不易测量，所以实验中用旧电池或者在电池外串一电阻充当电源内阻。

测电源的电动势和内阻的教学反思 篇5

接下来我以一例“水果电池”的相关实验题目来说明。

例:测量“水果电池”的电动势和内电阻:将一铜片和一锌片分别插入同一只苹果内, 就构成了简单的“水果电池”, 其电动势约为1.5V, 可是这种电池并不能点亮额定电压为1.5V, 额定电流为0.3A的手电筒上的小灯泡。原因是流过小灯泡的电流太小了, 经实验测得电流约为3mA。现有下列器材:待测“水果电池”电流表;满偏电流3mA, 电阻约10Ω;电压表:量程0-1.5V, 电阻约1000Ω;滑动变阻器R1:0-30Ω;滑动变阻器R2:0-3KΩ以及开关、导线等实验器材。

(1) 本实验中应该选用哪种规格的滑动变阻器? (填写仪器代号) , 并在下面虚线框中画出实验原理图

(2) 若不计测量中的偶然误差, 用这种方法测量得出的电动势和内电阻的值与真实值相比电动势E% (填“偏大”“相等”“偏小”) , 内电阻r% (填“偏大”“相等”“偏小”) 。

通过认真阅读题目, 我们发现题目给出“水果电池”的电源电动势约为1.5V, 但是电流输出才3m A, 其原因就是该种电源内阻很大, 粗略估算约为500Ω。属于大内阻小电动势的电源。这里要求学生掌握高中电学闭合电路欧姆定律中电源电动势和内阻关系的基本知识, 能够在第一时间发现“水果电池”的特点, 并在后面的分析和判断中加以利用。

第一问选择滑阻, 如果用0-30Ω的滑阻会使最小电流仍为50m A, 远超过电流表的满偏电流, 用0-3KΩ的滑阻最小电流为0.5m A, 所以要选用滑动变阻器R2。电路接法就可以采用滑阻与电源的串联接法, 由于电压表内阻为1000Ω, 与滑阻的3000Ω比较接近导致分流效果会比较明显。而同时电流表的电阻为10Ω, 那么在保证电压表测量值尽量接近路端电压同时电流表测量值为干路电流值的情况下, 采用电流表外接的接法。

如图:“水果电池”和电流表可等效为一个电源, 电压表测的是等效电源的路端电压, 电流表测的是等效电源的总电流, 故该电路测的是等效电源的电动势和内阻。根据等效电源知识有:

在以上的分析过程中, 学生要根据给定仪器的阻值和电源内阻的关系及可能带来的各种后果来取舍, 通过权衡利弊, 选出合适的器材, 制定正确的接法。这就对学生思维的灵活性有一定的要求, 学生首先要知道在一般测电源电动势中内接法相对误差小是因为电源的内阻与电流表内阻接近, 虽然外接法测得的电源电动势是准确的, 但是内阻的测量值会比真实值大的这个情况。而同时正确分析出“水果电池”的内阻比较大, 10Ω的电流表内阻和近500Ω的电源内阻比相对误差还是比较小的, 所以正好采用外接法既可以保证电动势测量准确同时又避免了外接法相对误差大的缺点。也就顺理成章得出第二问结论:电动势的测量值等于真实值, 电源内阻的测量值由于计入了电流表的内阻而大于真实值。

从以上题目和相关分析我们可以发现“水果电池”的大内阻特点给相关实验题目留下了很大的考察空间, 这就要求我们平时要加大对该类题目的深入研究, 以便应对越来越灵活的创新实验题目。

摘要：“水果电池”实验, 因制作简单, 成本低廉, 取材方便, 现象直观成为中学电学部分学生探究实验的选题之一。由于“水果电池”所具有的低电动势和大内阻的特点, “水果电池”相关实验题目越来越多的出现在高考物理实验题库中。本文旨在浅析“水果电池”成为高考电学实验题目, 尤其是新课标电学实验题目的合理性和必然性。希望对“水果电池”相关题目研究起到抛砖引玉的作用。

关键词：创新实验,水果电池,电动势,内阻

参考文献

[1]宋心琦.普通高中化学课程标准实验教科书:化学2 (必修) [M].北京:人民教育出版社, 2004.

测电源的电动势和内阻的教学反思 篇6

因此和人教版不同，科教版教材采取了另外一种主线.

教材以“手电筒为什么不亮？”这个常见生活现象出发，通过三个实验探究出电源端电压与标称电压不同，由此引出电动势与内阻的概念.通过分析闭合电路中总的电势降落，而电池的作用就是将电势相应升高，这也就是闭合电路欧姆定律的内涵.最后又回归到一开始，利用新的电路规律去解释手电筒为何不亮、电源两端电压和标称电压不同等现象.

学生在初中阶段，已经学习了欧姆定律、焦耳定律、伏安法测电阻等，在高二阶段，又深入学习了电场力的功、电势能、功能关系和外电路上能量转化，以及在静电力功基础上建立的电势和电势差，可以说研究的比较全面.而这些研究都是针对外电路的，针对电源内部电路的研究几乎为零.需要指出的是，在这些学过的概念中，电势（差）很抽象，虽然经过学习，大部分学生不能真正的理解电势的物理意义.

根据皮亚杰的认识发展理论，学生在学习的过程实际是学生主体进行同化和顺应最后到达认知平衡的过程，学习是否有效，在于学生的认知结构是否由于刺激而发生了合理的改變.又根据新课标理念，课堂要以学生为主体、教师为主导，教师要辅助学生在原有的基础上进行新的认知结构的构建.

据此本节课采用了基于问题的探究式教学：依次增加电路中小灯泡并联的个数，发现小灯泡变暗，创设与初中所学物理规律相悖的实验现象，让学生发现自己认知和实验现象之间的矛盾；在此基础上引导学生利用化学开放电池进行实验，班级学生共同参与实验探究；通过实验的结果分析，帮助学生构建出闭合电路中电势变化的物理情景，提出新的物理概念电动势；最后从能量转化等角度进行总结提升，深入理解电动势.通过真实的实验现象，让学生看到电源在供电时其两端电压的变化；让学生感受科学规律源于实验.通过观察、分析数据背后所隐藏的物理意义，帮助学生在认知结构上构建新的物理情景，让学生感受逻辑思维的力量.

教学过程设计

1暴露学生原有认知，并创设和原有认知相矛盾的实验现象

实验1 如图1所示，闭合开关S后，依次闭合支路上的开关，观察小灯泡的亮度变化和电压表的示数变化.能够观察到小灯泡的亮度依次变暗.

问题1小灯泡为什么会依次变暗？减小的电压去了哪里了？

实验2如图2所示，依次闭合支路上的开关，观察此时小灯泡的亮度变化和电压表的电压变化值.能够观察到此时小灯泡亮度依然依次变暗，电压表示数变小.

问题2此时小灯泡两端减小的电压去了哪里了？

通过问题1让学生明确电流通过电阻后会产生电势降落，为后边的问题做铺垫；问题2将本节重要概念电源内阻引出.

2设计方案，实验探究

展示实验室所用的开放化学电池，引导学生用此设计实验，对提出问题进行探究.

实验3利用开放电池对电阻供电，电路图如图3所示，分别测量外电路电阻不同时原电池内部电阻引起的电势降落U2和外电阻引起的电势降落U1（路端电压）.记录数据在

表1中.

表1

U1/V

U2/V

U1+U2/V

2.0

0

2.0

1.8

0.2

2.0

1.6

0.4

2.0

1.4

0.6

2.0

1.2

0.8

2.0

问题3观察并分析实验数据，回答能得出哪些实验结论？

a.电路未接通时，U1最大；

b.开关闭合后，U1比刚才小了，电源内部电势降落U2不为零；

c.U1与U2之和在误差允许范围内等于一个定值，即电路未接通时电源两端电压.d.随着外电路电阻阻值的减小，U2逐渐增大，U1逐渐减小.

3针对核心问题，精讲点拨

（1）电源内阻

分析结论：

a.电路未接通时，U1最大；

b.开关闭合后，U1比刚才小了，电源内部电势降落U2不为零；

（2）电源电动势

分析结论：

c.U1与U2之和在误差允许范围内等于一个定值，即电路未接通时电源两端电压.这个值是内外电路上电势降落的总和；

之所以内外一共就降落这么多（我们可以利用手中的粉笔被抬高和它所降落高度进行对比）是因为电源将电势抬高这么多！这个值就等于这个电源的电动势大小.

4结合理论，总结提升

闭合回路中的电势变化情况，电源将电势升高，然后由于电源内部有电阻，本身会引起一定的电势降落，电源提供给外电路的路端电压实际上是剩余的部分.

在外电路上，正电荷在静电力作用下由正极运动到负极，电势能减小转化为其他形式的能；在电源内部，需要非静电力（化学作用）将正电荷由负极搬到正极，此时非静电力对正电荷做功，其他形式的能转化为电势能.不同电源的电动势越大，那么移动单位正电荷非静电力所需要做的功越多，能量的转化就越多.电源电动势等于移动单位正电荷由负极到正极，非静电力所做的功.

电动势：电源将单位正电荷由电源负极移到电源正极非静电力所做的功.

单位：伏特

物理意义：表征电源其它形式的能转化为电能特性.

大小：电源不接入电路时其两端的电压，由电源本身决定.

举例：开放电池、手机电池

5应用新认知，解决实际问题

观察生活常见的电池，不同电池商标上的标识不同，分别代表什么意思？

教学反思

（1）“电池在供电时，其两端电压是不变的”这是学生的前概念，从物理上来讲这个前概念是片面的，只有理想电池才满足这样的条件；而从心理角度来讲，这个前概念是学生学习本课的第一阻力.因此，本节课从演示实验开始，让学生真实看到电源供电时，其两端电压会随着外电路的变化而改变，创设和学生认知相矛盾的现象，打破学生的认知平衡，激发学生思考.

（2）在探究阶段，引导学生利用实验来验证猜想，学生共同参与实验过程、数据读取和处理，提高学生学习兴趣和课堂参与度，让学生体会科研过程.在实验过程中凸显学生的主体地位.

（3）在数据深入分析阶段，学生的能力水平是：能够认识到内外电路上的总电压是一个定值；通过提醒，学生意识到这实际上是内外电路上总的电势降落；教学目的是让学生意识到这意味着电源在电路中总的电势升高，这里就要放慢节奏，通过类比物体高度的变化，帮助学生构建物理情景，建立新的认知结构.

测电源的电动势和内阻的教学反思 篇7

关键词：高中物理；电源电动势和内阻；系统误差分析；改良方法

中图分类号：G427 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2015）06-042-2

在中学物理实验里，“测定电源的电动势和内阻”是要求学生必须掌握的测量性实验之一，也是学生学习中的一个难点。在教学大纲中不要求学生对实验误差进行定量分析，但是要求学生对误差产生的原因、误差对实验结果的影响以及减小误差的方法等作定性了解。由于测定电源的电动势和内阻的实验方法有多种，现以伏安法为例进行说明。

【系统误差分析】

一、安培表内接法（如图）

1.公式法

利用公式法分析系统误差，注重了实验的理论推导，可培养学生精密的分析能力和数学推导能力。

2.图像法（如图）

通过改变电阻的阻值，测得5组以上的（U，I）值，画出对应的UI图像，由图像与纵轴的交点求电源电动势E，根据图像斜率的绝对值求电源的内阻r。

假设图中实线为电源的实际UI图像，由于电流表的分压作用，导致电压表测得的电压要比电源的实际路端电压小ΔU，且ΔU=IRA，此时根据实验描绘的UI图像落在电源的实际UI图像下方（如图中虚线所示）：当滑动变阻器滑片向左移动时，电流表读数I减小，ΔU减小，最终两图像相交于纵轴上同一点，故E测=E；当滑动变阻器滑片向右移动时，电流表读数I增大，ΔU增大，当电压表的读数趋近于0时，电流表的读数趋近于IA=ERA+r，由虚线的斜率可得r测=EIA=RA+r。

二、安培表外接法（如图）

1.公式法

2.图像法（如图）

纵上所述，无论安培表内接还是外接，由于电表电阻的影响，对实验结果都会带来系统误差。但由于通常RV>>r，RA与r很接近，所以安培表内接所测电阻误差太大，而安培表外接所测的系统误差相对较小。因此在不知电表电阻的情况下，一般采用安培表外接法测定电源的电动势和内阻。

当然对于其他方法，如下图所示，类比于安培表内外接法，同样可以根据以上方法进行系统误差分析。

【实验改良】

1.内外接相结合

从图像法可知，只要根据安培表内接、外接所测得的多组数据，分别作出内外接的UI图像，就可以画出电源的实际UI图像（如下图），根据电源的实际UI图像可以求得电源的电动势和内阻，结合另外两个图像，还可求得电压表、电流表的电阻大小。

2.电路补偿法