《湖北省宜昌市高中物理第二章恒定電流第十節(jié)實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻學案（無答案）新人教版選修3-1.doc-匯文網(wǎng)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《湖北省宜昌市高中物理第二章恒定電流第十節(jié)實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻學案（無答案）新人教版選修3-1.doc-匯文網(wǎng)（4頁珍藏版）》請在匯文網(wǎng)上搜索。

1、第十節(jié) 實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻【學習目標】1學習測量電源電動勢和內(nèi)阻的方法，掌握科學測量的步驟。2了解實驗中誤差的來源，了解用不同方法測量得出結(jié)果E與r的誤差分析。3知道實驗原理，學會科學處理實驗數(shù)據(jù)的方法公式法和圖像法?！拘轮A習】1.實驗原理“伏安法”測電源電動勢和內(nèi)阻閉合電路 歐姆定律“電壓、電流式”： 用電壓表、電流表、滑動變阻器等組成如圖所示電路圖，測出 兩組值，就能算出電動勢和內(nèi)阻?！鞍沧璺ā睖y電源電動勢和內(nèi)阻閉合電路 歐姆定律“電流式”： 用電流表、電阻箱等組成如圖所示電路圖，測出 兩組值，就能算出電動勢和內(nèi)阻?！胺璺ā睖y電源電動勢和內(nèi)阻閉合電路 歐姆定律“電壓式”： 用

2、電壓表、電阻箱等組成如圖所示電路圖，測出 兩組值，就能算出電動勢和內(nèi)阻。2.“伏安法”測電源電動勢和內(nèi)阻的實驗器材：電池(待測電源)、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導線、坐標紙等。3.測量電源電動勢和內(nèi)阻的實驗步驟：確定電流表、電壓表的量程，按照電路原理圖把器材連接好。把滑動變阻器滑片移到電阻最大的一端。閉合電鍵，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)，記錄一組電壓表和電流表的讀數(shù)，用同樣方法測量并記錄幾組I、U值。斷開電鍵，整理好器材。數(shù)據(jù)處理4.數(shù)據(jù)處理 為了減小測量誤差，本實驗常選用以下兩種處理數(shù)據(jù)方法：公式法利用依次記錄的多組數(shù)據(jù)，分別記錄如下表所示：實驗序號123456I/AI1I2I3

3、I4I5I6U外/VU1U2U3U4U5U6分別將1、4組，2、5組，3、6組聯(lián)立方程組分別解除E1、r1、E2、r2、E3、r3,求出它們的平均值E= ,r= 。作為測量結(jié)果。圖象法由變形可得把測出的多組數(shù)據(jù)U、I值，在U-I圖中描點畫圖象，使U-I圖象的直線經(jīng)過大多數(shù)坐標點,不在坐標圖象上的點大致分布在直線的兩側(cè)?？v軸截距等于電動勢E，原點電壓為零時，橫軸截距等于外電路短路時電流。直線斜率的絕對值等于電源的內(nèi)阻r=U/I。5.測量電源的電動勢和內(nèi)阻的注意事項：為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻宜大一些，宜選用舊電池和內(nèi)阻較大的電壓表。電池在大電流放電時極化現(xiàn)象較嚴重，電動勢E會明顯下

4、降，內(nèi)阻r會明顯增大，故實驗中不宜將I調(diào)得過大，一般小于0.5A。安培表一般選0-0.6A 擋，伏特表一般選0-3V擋。當干電池的路端電壓變化不很明顯時，作圖象時，縱軸單位可取得小一些，且縱軸起點可不從零開始。6.誤差分析【導析探究】導析一： “伏安法”測電源電動勢和內(nèi)阻例1.在用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，所用的電流表和電壓表的內(nèi)阻分別約為0.1和1k。右邊為實驗原理圖，下邊為所需器材的實物圖。試按原理圖在實物圖中畫線連接成實驗電路。 I（A）0.120.200.310.320.500.57U（V）1.371.321.241.181.101.05 一位同學在實驗中記錄的6組

5、數(shù)據(jù)如上表所示，試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在右圖中畫出U-I圖線。根據(jù)圖線可讀出被測電池的電動勢E=_V，內(nèi)電阻r=_。例2.用圖的電路 測量一節(jié)蓄電池的電動勢和內(nèi)阻。蓄電池的內(nèi)阻非常小，為防止滑動變阻器電阻過小時由于電流過大而損壞器材，電路中用了一個保護電阻R0。除蓄電池、滑動變阻器、開關(guān)、導線外，課供使用的實驗器材還有：A電流表（量程0.6A、03A）B電壓表（量程3V、15V）C定值電阻（阻值1、額定功率5W）D定值電阻（阻值10、額定功率10W）電流表和電壓表各選哪個量程？為什么？選用哪個定值電阻做R0？為什么變式（思考）：測量電源B的電動勢E及內(nèi)阻r(E約為4.5V,r約為1.5)。器材：量程3

6、V的理想電壓表V，量程0.5A的電流表A（具有一定內(nèi)阻），固定電阻R=4，滑動變阻器R，電鍵K，導線若干。請畫出實驗電路原理圖。導析二：“伏阻法”測電源電動勢和內(nèi)阻例3.某同學利用電壓表和電阻箱測定一種特殊電池的電動勢（電動勢E大約在9V左右，內(nèi)阻r約為）。已知該電池允許輸出的最大電流為150mA，該同學利用如圖a所示的電路進行實驗，圖中電壓表的內(nèi)阻約為，R為電阻箱，阻值范圍09999，R0是定值電阻，起保護電路的作用。（1）實驗室備有的定值電阻R0有以下幾中規(guī)格：A B C D本實驗應選（填入相應的字母）作為保護電阻。（2）該同學完成電路的連接后，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，讀取電壓表的示

7、數(shù)，其中電壓表的某一次偏轉(zhuǎn)如圖b所示，其讀數(shù)為 。（3）改變電阻箱值，取得多組數(shù)據(jù)，作出了如圖c所示的圖線，則根據(jù)該同學所作出的圖線可求得該電池的電動勢E為 V，內(nèi)阻r為 。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（4）用該電路測電動勢與內(nèi)阻，測量值和真實值的關(guān)系E測 E真，r測 r真（填“大于”、“小于”或“等于”）。導析三：“安阻法”測電源電動勢和內(nèi)阻例4.某研究性學習小組利用如圖甲所示電路測量電池組的電動勢E和內(nèi)阻r，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描繪出如圖乙所示的圖線，其中R為電阻箱讀數(shù)，I為電流表讀數(shù)。由此可以得到E= ,r= ?！井斕脵z測】1.某同學采用圖甲所示的電路測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻。提供的器材有，電

8、壓表(0-3V)、電流表(0-0.6A)、滑動變阻器有R1(10，2A)和R2(100，0.1A)各一只實驗中滑動變阻器應選用 (填“R1”或“R2”)。在實驗中測得多組電壓和電流值，得到如圖丙所示的UI圖線，由圖可求出該電源電動勢EV；內(nèi)阻r=_。（保留三位有效數(shù)字）在圖乙中用筆畫線代替導線連接實驗電路。電動勢測量值_真實值,內(nèi)電阻測量值_真實值.( 填 ,= ) 2.測量電源的電動勢E及內(nèi)阻r（E約為6V，r約為1.5）。器材：量程3V的理想電壓表V，量程0.6A的電流表A（具有一定內(nèi)阻），固定電阻R=8.5，滑線變阻器R(010)，開關(guān)S，導線若干。畫出實驗電路原理圖。圖中各元件需用題目

9、中給出的符號或字母標出。用筆畫線代替導線完成實物連接圖。實驗中，當電流表讀數(shù)為I1時，電壓表讀數(shù)為U1；當電流表讀數(shù)為I2時，電壓表讀數(shù)為U2。則可以求出E= ，r= 。（用I1，I2，U1，U2及R表示）3.干電池（電動勢約為1.5V，內(nèi)阻未知）；電流表（量程10mA,內(nèi)阻為30-40）阻值為100和150的定值電阻各一個；開關(guān)K1、K2；導線若干根據(jù)所給器材，下面所給兩個電路原理圖中，應選圖 （“甲”或“乙”） 合理。在所選的電路原理圖中，R1應選擇阻值為 若在用所選擇的電路原理圖測量中，閉合開關(guān)K1、K2時，電流表的讀數(shù)為I1，閉合開關(guān)K1、斷開K2時，電流表的讀數(shù)I2，寫出用已知量和測量量表示的待測干電池的電動勢E=