测定电池的电动势和内阻.docx
《测定电池的电动势和内阻.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《测定电池的电动势和内阻.docx(22页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、测定电池的电动势和内阻2.9试验:测定电池的电动势和内阻 中学物理课堂教学教案 2.9试验:测定电池的电动势和内阻 年月日 课题 2.9试验:测定电池的电动势和内阻 课型 新授课 教学目标 (一)学问与技能 1、了解并驾驭测定电池的电动势和内阻的原理和试验方法。 2、学习用图象法处理试验数据。(二)过程与方法 通过设计电路和选择仪器,开阔思路,激发爱好。养成规范操作试验并能科学、合理地处理数据的习惯。(三)情感、看法与价值观 使学生理解和驾驭运用试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、严谨求实的看法和不断求索的精神,培育学生视察实力、思维实力和操作实力,提高学生对物理学习的动
2、机和爱好。 教学重点、难点 重点 驾驭试验原理和方法,学会处理试验数据。难点用图象法处理试验数据。 教学方法 分组试验教学手段 测定电池的电动势和内阻的有关试验器材 教学活动(一)引入新课 老师:我们已经学习了闭合电路的欧姆定律,请大家写出有关的公式。学生:回忆并写出闭合电路欧姆定律公式。老师:这节课我们就依据闭合电路的欧姆定律,来测量电池的电动势和内阻。(二)进行新课 1、试验原理 提出问题:现在有一个干电池,要想测出其电动势和内电阻,你须要什么仪器,采纳什么样的电路图,原理是什么?学生探讨后,可以得到多种试验方案。(1)用电压表、电流表、可变电阻(如滑动变阻器)测量。如图2.9-1所示:
3、原理公式:(2)用电流表、电阻箱测量。如图2.9-2所示: 原理公式:(3)用电压表、电阻箱测量。如图2.9-3所示: 原理公式:这几种方法均可测量,今日我们这节课选择第一种测量方案。2、试验方法 老师:引导学生阅读教材72页有关内容,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?试验过程中会有何改变?试验中要留意什么?(2)简要写出试验步骤。学生:阅读教材,解决以上问题。在老师指导下完成试验,要记录至少六组试验数据。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。
4、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保持肯定,而这里的U-I图线中,E、r不变,外电阻R变更,正是R的改变,才有I和U的改变。试验中至少得到5组以上试验数据,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。探讨:将图线延长,与横纵轴的交点各代表什么状况?归纳:将图线两侧延长,纵轴截距点意味着断路状况,它的数值就
5、是电源电动势E。横轴截距点(路端电压U=0)意味着短路状况,它的数值就是短路电流。说明:两个截距点均是无法用试验实际测到的,是利用得到的图线向两侧合理外推得到的。由于r一般很小,得到的图线斜率的肯定值就较小。为了使测量结果精确,可以将纵轴的坐标不从零起先,计算r时选取直线上相距较远的两点求得。(三)课后小结 这节课我们学习了测定电池的电动势和内阻的原理和试验方法。并学习了用图象法处理试验数据。 学生活动 作业 1、书面完成P74“问题与练习”第2、3题;思索并回答第1题。2、课下阅读课本,完成试验报告。 板书设计 教学后记 2.9试验:测定电池的电动势和内阻学案 试验:测定电池的电动势和内阻学
6、案课前预习学案一、预习目标学习测量电源电动势和内阻的方法,驾驭科学测量的主要步骤。二、预习内容一、试验目的测定电源的_。二、试验原理1、图2.6-1中,电源电动势E、内电阻r,与路端电压U、电流I的关系可写为E=_。(1)2、图2.6-2中,电源电动势E、内电阻r、电流I、电阻R的关系可写为E=_。(2)3、图2.6-3中电源E、内电阻r、路端电压U、电阻R的关系可写为E=_。(3)试验原理1是本节课的重点。测出几组U,I数值,带入(1)式得到的方程两两组成方程组,可得到E,r值。这种方法误差较大。还可以多测出几组U,I值,然后在U-I坐标平面内描出各组U、I值所对应的点,然后通过这些点画始终
7、线,如图2.6-4所示,直线与纵轴的的交点的纵坐标就是电池的电动势的大小,直线与横轴的交点的横坐标就是电池的短路电流Io=E/r,因此可求的内电阻r=E/Io。三、试验器材_、_、_、_、开关、导线。三、提出怀疑同学们,通过你的自主学习,你还有哪些怀疑,请把它填在下面的表格中怀疑点怀疑内容 课内探究学案一、学习目标学会科学处理试验数据的方法,有公式法和图像法。学习重难点:图像法计算E、r。二、学习过程试验步骤1.连接电路。如图2.6-1所示。电流表取0.6A量程,电压表oIoI/A取3V量程,移动触头位置使连入电路中的有效阻值_。图2.6-42.测几组(I,U)值。闭合电键,移动变阻器触头位置
8、,使电流有明显示数,登记一组(I,U)值,断开电键。用同样方法,多次移动变阻器触头位置,记录多组(I,U)值,然后断开电键。3.建立坐标系、描点。纵轴表示_,横轴表示_,取合适的标度,使所描坐标点分布绝大部分坐标纸,必要时纵坐标可以_。4.据描出的坐标点作出U-I图像。应使图象尽量多的通过描出的点,不在图象上的点要尽量对称的分布于图线两侧,误差很大,应坚决舍弃。5.测算电动势和内电阻。精确读出U-I图线与纵轴和横轴的交点坐标,并带入U=E-Ir中,算出E=?r=?【典型例题】用电流表和电压表测定电池的电动势E和内电阻r,所用的电路如图2.6-5所示,一位同学测得六组数据如下表中所示。组别I(A
9、)U(V)10.121.3720.201.3230.311.2440.321.1850.501.1060.571.05(1)试依据这些数据在图2.6-6中作出U-I图线。(2)依据图线得出电池的电动势E=_V,电池的内电阻r=_。(3)若不作出图线,只选用其中两组U和I数据,可利用公式E=U1+I1r,E=U2+I2r算出E和r,这样做可能得出误差很大的结果,选用第_组和第_组的数据,求得E和r误差最大。(三)反思总结误差分析是难点 (四)当堂检测1.在测定电池的电动势和内电阻的试验中,待测电池、开关和导线协作下列哪些仪器.可以达到测定目的()A.一只电流表和一只滑动变阻器B.一只电流表和一只
10、电压表C.一只电流表和一只电阻箱D.一只电压表和一只电阻箱2.下面给出多种用伏安法测电池电动势和内电阻的数据处理方法,其中既减小偶然误差,又直观、简便的方法是()A测出两组I,U的数据,代入方程组E=U1+I1r和E=U2+I2r中,即可求出E和rB多测几组I,U的数据,求出几组E,r,最终分别求出其平均值C测出多组I,U的数据,画出UI图像,再依据图像求E,rD多测出几组I,U数据,分别求出I和U的平均值,用电压表测出开路时的路端电压即为电压势E,再用闭合电路欧姆定律求出内电阻r3.现有器材:量程为10.0mA、内阻约30-40的电流表一个,定值电阻R1=150,定值电阻R2=100,单刀单
11、掷开关S,导线若干。要求利用这些器材测量一干电池(电动势约1.5V)的电动势。(1)按要求在实物图上连线。(2)用已知量和干脆测得量表示的待测电动势的表达式为E=,式中各干脆测得量的意义是:. 课后练习与提高1.用电压表、电流表测定a、b两节干电池的电动势Ea、Eb和内电阻ra、rb时,画出的图线如图所示,则() A、.EaEb,rarbB、EaEb,rarbC、EaEb,rarbD、EaEb,rarb2.在图所示的电路中,R1、R2为标准电阻,测定电源电动势和内电阻时,假如偶然误差可以忽视不计,则电动势的测量值_真实值,内电阻的测量值_真实值,测量误差产生的缘由是_. 3.在测定一节干电池的
12、电动势和内电阻的试验中,备有下列器材:干电池E(电动势约为1.5V、内电阻大约为1.0)电压表V(015V)电流表A(00.6A、内阻0.1)电流表G(满偏电流3mA、内阻Rg=10)滑动变阻器R1(010、10A)滑动变阻器R2(0100、1A)定值电阻R3=990开关、导线若干为了便利且能较精确地进行测量,其中应选用的滑动变阻器是_(填写字母代号);请在线框内画出你所设计的试验电路图,并在图中标上所选用器材的符号。(3)上图为某一同学依据他设计的试验,绘出的I1I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),由图线可求得被测电池的电动势E=_V,内电阻r=_。4.在测定一节干电池(
13、电动势约为1.5V,内阻约为2)的电动势和内阻的试验中,变阻器和电压表各有两个供选:A电压表量程为15V,B电压表量程为3V,A变阻器为(20,3A),B变阻器为(500,0.2A)。电压表应当选_(填A或B),这是因_;变阻器应当选_(填A或B),这是因_。5.要求测量由2节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r(约几欧),供应下列器材:电压表V(量程3V,内阻1k)、电压表V2(量程15V,内阻2k)、电阻箱(09999)、开关、导线若干。某同学用量程为15V的电压表连接成如图所示的电路,试验步骤如下:(l)合上开关S,将电阻箱R阻值调到R110,读得电压表的读数为U1(2)将电阻箱R阻
14、值调到R220,读得电压表的读数为U2,由方程组U1U1r/R1、U2U2/R2解出、r为了削减试验误差,上述试验在选择器材和试验步骤中,应做哪些改进?6.测量电源B的电动势E及内阻r(E约为4.5V,r约为1.5)。器材:量程3V的志向电压表V,量程0.5A的电流表A(具有肯定内阻),固定电阻R=4,滑动变阻器R,开关S,导线若干。画出试验电路原理图。图中各无件需用题目中给出的符号或字母标出。试验中,当电流表读数为I1时,电压表读数为U1;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2。则可以求出E=,r=。(用I1,I2,U1,U2及R表示) 第6讲试验测定电池的电动势和内阻 第6讲试验测定电池的
15、电动势和内阻1某课题探讨小组,选用下列器材测定某型号手机所用锂电池的电动势E和内阻r.(电动势约为4V,内阻在几欧到几十欧之间)A电压表V(量程6V,内阻约为6.0k)B电流表A(量程2mA,内阻约为50)C电阻箱R(0999.9)D开关S一只、导线若干(1)某同学从上述器材中选取了电流表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻,你认为可行吗?请说明理由:_.(2)今用上述器材中的电压表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻,请画出试验电路图(3)依据(2)中试验电路测得的5组U、R数据,已在图7612中1U1R坐标系中描出了各点,请作出图象依据图象求得E_V,r_.答案:(1)不行行理由:依据所给数据,电路中
16、电阻箱取最大值,电路中电流大于电流表量程2mA,故不行行(2)如右图所示(3)如下图所示3.63.79.510.52为了测定电源电动势E的大小、内电阻r和定值电阻R0的阻值,某同学利用DIS设计了如图7613所示的电路闭合电键S1,调整滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,用电压传感器1、电压传感器2和电流传感器测得数据,并依据测量数据计算机分别描绘了如图7614所示的M、N两条UI直线请回答下列问题:(1)依据图7614中的M、N两条直线可知()A直线M是依据电压传感器1和电流传感器的数据画得的B直线M是依据电压传感器2和电流传感器的数据画得的C直线N是依据电压传感器1和电流传感器的数据画
17、得的D直线N是依据电压传感器2和电流传感器的数据画得的(2)图象中两直线交点处电路中的工作状态是()A滑动变阻器的滑动头P滑到了最左端B电源的输出功率最大C定值电阻R0上消耗的功率为0.5WD电源的效率达到最大值(3)依据图7614可以求得定值电阻R0_,电源电动势E_V,内电阻r_.答案:(1)BC(2)AC(3)2.01.501.03.(20xx宜昌调研)现有一特别的电池,其电动势E约为9V,内阻r在3555范围,最大允许电流为50mA.为测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图7615甲所示的电路进行试验图中电压表的内电阻很大,对电路的影响可以不计,R为电阻箱,阻值范围为09999,R
18、0是定值电阻(1)试验室备有的爱护电阻R0有以下几种规格,本试验应选用()A10,2.5WB50,1.0WC150,1.0WD1500,5.0W(2)该同学接入符合要求的R0后,闭合开关S,调整电阻箱的阻值读出电压表的示数U再变更电阻箱阻值,取得多组数据,作出了如图7615乙所示的图线则依据该同学所作的图线可知图象的横坐标与纵坐标的比值表示_(3)依据乙图所作出的图象求得该电池的电动势E为_V,内电阻r为_.解析:(1)当R0时,应当有R0r95102,即R0145可保证电路中电流小于最大允许电流,R0应当选择C,并且选C后R0消耗的最大功率小于1W.(2)1R0R/1UI,即回路中的电流(3
19、)依据UEIr,IUR0R,联立得:1UrE1R0R1E,即:1E0.1;rE0.600.12.得E10V;r50.答案:(1)C(2)回路中的电流(3)10504(2022北京,21)某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池该同学想测量一下这个电池的电动势E和内电阻r,但是从试验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为999.9,可当标准电阻用)、一只电流表(量程Ig0.6A,内阻rg0.1)和若干导线(1)请依据测定电动势E和内电阻r的要求,设计图7616中器件的连接方式,画线把它们连接起来 (2)接通开关,逐次变更电阻箱的阻值R,读出与R对应的电流表的示数I,并作记录当电阻箱的阻值R2.
20、6时,其对应的电流表的示数如图7617所示处理试验数据时,首先计算出每个电流值I的倒数1I;再制作R1I坐标图,如图7618所示,图中已标注出了R,1I的几个与测量对应的坐标点请你将与图7617试验数据对应的坐标点也标注在图7618上(3)在图7618上把描绘出的坐标点连成图线(4)依据图7618描绘出的图线可得出这个电池的电动势E_V,内电阻r_.解析:(1)先设计试验电路图,然后再依据电路图连线由欧姆定律EI(Rr)知,只要知道两组外电阻和电流值,就可以解出电源电动势和内阻因此,干脆将可变电阻和电流表串联在电路中就行(2)由电表可读出此时电流为0.50A,则坐标为(2,2.6)再在坐标纸上
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 测定 电池 电动势 内阻
限制150内