辽宁省北票市高中物理第二章恒定电流2.10实验：测定电池的电动势和内阻学案设计无答案新人教版选修3_1.doc
10实验:测定电池的电动势和内阻学习目标1.理解测定电池的电动势和内阻的原理,并画出电路图.2.会根据电路图连接实物图,测量并收集实验数据,会对实验数据进行分析.3.得出结论并对实验误差进行分析.自主探究1.闭合电路的欧姆定律闭合电路的电流跟电源的电动势成比,跟内、外电路的电阻之和成比.I= 2.路端电压跟负载的关系路端电压:U=E-Ir如图电路: (1)R增大,电流,路端电压; (2)R减小,电流,路端电压. 3.(1)外电路断路时,R,I=,U=E-Ir=; (2)外电路短路时,R=,I=,U=. 4.电源的特性曲线路端电压U随电流I变化的图象. (1)图象的函数表达:. (2)图象的物理意义在纵轴上的截距表示. 在横轴上的截距表示. 图象斜率的绝对值表示. 合作探究1.实验目的:测电池的电动势和内阻2.实验原理:有多种方法测定电池的电动势和内阻(1)伏安法:根据电源电动势E、内阻r,与路端电压U和电流I的关系:E=U+Ir,只需要测出和的两组数据,就可以列出两个关于E和r的方程,从而解方程组得到E和r.因此用和加上一个可变电阻(或滑动变阻器),就能测定电池的电动势E和内阻r. (2)安阻法:E=U+Ir=IR+Ir,因此,只要得到和的两组数据,也可以得到关于E和r的两个方程,解方程组得到E和r.这样,用电流表和也可以测定电池的电动势和内阻. (3)伏阻法:E=U+Ir=U+r,可见,如果能得到和的两组数据,同样可以解方程组求出E和r.所以,除了上面两种方法外,用和也可以测定电池的电动势和内阻. 3.伏安法测电池电动势和内阻的实验器材:待测电池、开关、导线若干. 4.伏安法测定电池电动势和内阻的实验步骤:(1)选择仪器,判断电表的接法,在方框中画好电路图,连接好电路.(2)测一组U、I值.(3)改变滑动变阻器的阻值,再测几组U、I值.(4)作U-I图象,求电池的电动势E和内阻r.5.数据处理U/VI/A6.误差分析本实验的系统误差,主要是电表的内阻引起的.由于伏特表的分流作用,测得的E和r均(选填“大于”或“小于”)真实值. 课堂检测1.在测定电源电动势和内阻的实验中,已有待测电池、开关、导线,为达到实验目的还需要()A.一只电流表和一个电阻箱B.一只电流表和一个电阻箱C.一只电流表、一只电压表和一个滑动变阻器D.一只安培表和一个滑动变阻器2.用伏安法测电源的电动势和内阻的实验中,下列注意事项中错误的是()A.应选用旧的电池作为被测电池,以使电压表的示数变化比较明显B.应选用内阻小的电压表和电流表C.移动滑动变阻器滑片时,不能使滑动变阻器短路造成电流表过载D.根据实验记录数据作U-I图象时,应通过尽可能多的点画一条直线,并使不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧3.如图所示是根据某次实验记录的数据画出的U-I图象,下列说法正确的是()A.纵轴截距表示电源的电动势,即E=3 VB.横轴截距表示短路电流,即I短=0.6 AC.根据r=,计算出电源内阻为5 D.根据r=|,计算出待测电源内阻为1 4.如图所示是两个不同电源的U-I特性曲线,下列判断正确的是()A.电动势E1=E2,发生短路时的电流I1>I2B.电动势E1=E2,内阻r1>r2C.电动势E1>E2,内阻r1<r2D.当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化大5.用伏安法测电源电动势和内阻,由于没考虑电表内阻造成的误差,下列说法正确的是()A.用甲图电路时,电源电动势的测量值小于真实值B.用甲图电路时,电源内阻的测量值小于真实值C.用乙图电路时,电源电动势的测量值小于真实值D.用乙图电路时,电源内阻的测量值小于真实值6.用伏安法测定电池的电动势和内阻时,有下列步骤:断开开关,切断电路恰当选择实验器材,按电路图接好电路调节滑动变阻器的滑片,减小接入电路的电阻,记录一组电流表和电压表的示数把滑动变阻器的滑片滑至一端,使接入电路的电阻最大再减小滑动变阻器接入电路的电阻,记录多组电流表和电压表的示数闭合开关,接通电路上面步骤的合理顺序应该是 7.如图所示,图线a为电源的U-I特性曲线,图线b是电阻R的伏安特性曲线,用该电源和该电阻组成的闭合电路,电源的输出功率为 W,电源的效率为. 8.某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内电阻,已知干电池的电动势约为1.5 V,内阻约为2 ,电压表(03 V,内阻约3 k),电流表(00.6 A,内阻约1.0 ),滑动变阻器有R1(10 ,2 A)和R2(100 ,0.1 A)各一只.(1)实验中滑动变阻器应选用(选填“R1”或“R2”). (2)在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路.(3)在实验中测得多组电压和电流值,得到如图丙所示的U-I图象,由图可较准确地求出电源电动势E=V;内阻r= . 4
