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。
2. 会设计测定电源电动势和内电阻的实验方案,并能正确连接实物电路。
3. 培养学生实验操作能力及分析解决问题的能力。
二、教学重难点:
1. 重点:设计测定电源电动势和内电阻的实验方案,正确连接实物电路。
2. 难点:对实验电路的选择与设计。
三、教学过程:
1. 实验目的:
(1)会正确使用伏安法(伏特表和安培表)来测定电源的电动势和内电阻。
(2)通过实验,掌握测定电源电动势和内电阻的原理。
2. 实验原理:
闭合电路的欧姆定律表明,当外电路断开时,电源电动势等于外电路短路时的电流I与电源内阻r之乘积,即E=I(R+r)。当外电路短路电流I=0时,电源电动势E的值就是电源没有接入电路时两极间的电压。当R→∞时,I→0,此时I与R的比值反映了电源内部的一种性质,即电动势E与内电阻r的关系。这个比值叫做电源的内阻。用电压表测量路端电压U,用电流表测量短路电流I,即可利用闭合电路欧姆定律和实验原理来测定E和r。
四、实验步骤:
1. 把伏特表分别接在电源的正负极上,安培表分别接在电源与开关之间及电源与伏特表之间。
2. 移动滑动片P,使伏特表指针有明显偏转,同时注意安培表指针偏转明显。
3. 保持滑片位置不动,读出伏特表和安培表的示数各若干次。
4. 改变伏特表和安培表的位置,重复上述实验。
5. 根据测得的数据,分析并计算出E和r的值。
五、实验注意事项:
1. 伏特表和安培表的正负极要正确连接。
2. 移动滑动片P时,注意不要碰到底边接线柱。
3. 读数时要细心,并保持指针在刻度盘中央附近。
4. 重复实验是为了减小误差,不一定要每次都重复。
六、实验结论:通过实验可以测定电源的电动势和内电阻。实验原理简单明了,操作方便,是高中物理中的一个重要实验。
例题:一个电动势为E、内阻为r的电池,与一可变电阻器R串联起来,接到电动势为E′、内阻为R′的电源上。
(1)当可变电阻器R的阻值减小时,通过它的电流如何变化?电源的输出功率如何变化?
(2)当可变电阻器R的阻值减小时,电池两端的电压如何变化?
【分析】
(1)当可变电阻器R的阻值减小时,总电阻减小,总电流增大,电源内阻上的电压增大,路端电压减小。电源输出功率增大。
(2)当可变电阻器R的阻值减小时,电池两端的电压等于路端电压和内电压之和,路端电压减小,内电压增大,电池两端的电压变化量小于内电压的变化量。
【总结】
电源的输出功率与内阻有关,与外电路无关。电源的内阻不变,电源的输出功率也不变。电源的内阻和外电路电阻变化时,路端电压和内电压的变化量不同。
【例题解答】
(1)当可变电阻器R的阻值减小时,总电阻减小,总电流增大,电源内阻上的电压增大,路端电压减小。电源输出功率增大。
(2)当可变电阻器R的阻值减小时,电池两端的电压等于路端电压和内电压之和,路端电压减小,内电压增大,电池两端的电压变化量小于内电压的变化量。
希望这个例子能帮助您更好地理解高三物理电源测定教案的内容。