精品高中物理人教版选修31优秀学案.9《实验：测定电池的电动势和内阻》57.pdf

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1、【精品】高中物理（人教版）选修 3-1 优秀学案-2.9实验：测定电池的电动势和内阻 第-2-页 实验：测定电池的电动势和内阻 学案 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,掌握科学测量的主要步骤。二、预习内容 一、实验目的 测定电源的_。图 2.6-1 二、实验原理 1、图中，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、图中电源 E、内电阻 r、路端电压 U、电阻 R的关系可写为 E=_。（3）实验原理 1 是本节课的重点。测出几组 U,I 数值，带

2、入(1)式得到的方程两两组成方程组，可得到 E，E r I/U/第-3-页 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，然后通过这些点画一直线，如图所示，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、实验器材 _、_、_、_、开关、导线。三、提出疑惑 同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中 疑惑点 疑惑内容 课内探究学案 一、学习目标 学会科学处理实验数据的方法，有公式法和图像法。学习重难点：图像法计算

3、E、r。第-4-页 二、学习过程 实验步骤 1.连接电路。如图所示。电流表取量程，电压表 o Io I/A 取 3V 量程，移动触头位置使连入电路中的有效阻值_。图 2.6-4 2.测几组（I，U）值。闭合电键，移动变阻器触头位置，使电流有明显示数，记下一组（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

4、侧，误差很大，应坚决舍弃。5.测算电动势和内电阻。准确读出 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 第-5-页 r，所用的电路如图所示，一位同学测得六组数据如下表中所示。(1)试根据这些数据在图中作出U-I 图线。（2）根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

5、 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 的实验中，待测电池、开关和导线配合下列哪些仪器.可以达到测定目的()组别 I(A)U(V)1 1.37 2 3 4 5 6 第-6-页 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 r B多测几组 I，U 的数据，求出几组 E，r，最后分别求出其平均值 C测出多组 I，U 的数据，画出 UI图像，再根据图像求 E，r D多测出几组 I，U 数据，分别求出 I和 U 的平均值

6、，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 r 3.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）用已知量和直接测得量表示的待测电动 第-7-页 势的表达式为 E=，式中各直接测得量的意义是：.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，rarb B、EaEb，rarb C、E

7、arb D、EaEb，rarb 2.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，如果偶然误差可以忽略不计，则电动势的测量值_真实值，内电阻的测量值_真实值，测量误差产生的原因是_.3.在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：干电池 E）电压表 V（015V）电流表 A（0）电流表 G（满偏电流 3mA、内阻Rg=10）滑动变阻器 R1（010、10A）第-8-页 滑动变阻器 R2（0100、1A）定值电阻 R3=990 开关、导线若干 为了方便且能较准确地进行测量，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实验电路图，并在图中标上

8、所选用器材的符号。(3)上图为某一同学根据他设计的实验，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(电动势约为 1.5V，内阻约为 2)的电动势和内阻的实验中，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，)。电压表应该选_(填 A 或 B)，这是因_；变阻器应该选_(填 A 或 B)，这是因_。第-9-页 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），提供下列器材：电压表

9、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15 V的电压表连接成如图所示的电路，实验步骤如下：（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 为了减少实验误差，上述实验在选择器材和实验步骤中，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 的理想电压表V，量程的电流表A（具有一定内阻），固定电阻 R=4，滑动变阻器 R，开关 S，导线若干。画出实验电路原理图。图中各无件需用题目 第-10-页 中给出的符号或字母标出。实验中，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）