2、实验方法
教师:引导学生阅读教材70页相关内容,回答问题。
(1)用水果电池的优点是什么?电源的正负极如何鉴别?其内阻与哪些因素有关?实验过程中会有何变化?实验中要注意什么?(实际的电源使用中内阻,电动势都会发是变化,这里必须事先说明为了减小误差, 测量中读数要快,读出数后立即断开电源,避免电动势发生较大的变化,带来误差)
(2)选择合适的实验器材(这里主要是让学生注意电流表、电压表的量程)
(3)简要写出实验步骤。(考虑课堂容量,误差问题暂不分析,以便突出实验测量和数据处理的重点)
学生:分析上边的实验原理,电路图,解决以上问题。
3、学生实验:
学生2人一组,合作实验。教师转行指导, 有问题及时处理。要记录至少六组实验数据。(激励学生抢先到黑板前填写本组数据。)
4、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(实验较快的组可进行),也可以将数据描在图上,利用图线解决问题。
教师出示画好坐标的小黑板,引导学生建立坐标轴。
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。从数学上讲,图像的斜率正是内阻r,截距正是电动势E,也就是说只要画出U-I图像,就可求得电动势和内阻。
学生动手画出坐标轴并描点。
教师描点,并示范作图。强调图像为直线的原因。
(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组以上实验数据,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,纵轴截距点意味着断路情况,它的数值就是电源电动势E。横轴截距点(路端电压U=0)意味着短路情况,它的数值就是短路电流。
说明:①两个截距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