29《實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻》學案

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1、2.9實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻本資料為woRD文檔，請點擊下載地址下載全文下載地址實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻學案課前預(yù)習學案一、預(yù)習目標學習測量電源電動勢和內(nèi)阻的方法,掌握科學測量的主要步驟。二、預(yù)習內(nèi)容一、實驗?zāi)康臏y定電源的二、實驗原理、圖2.6-1中，電源電動勢E、內(nèi)電阻r，與路端電壓U、電流I的關(guān)系可寫為E=。（1）2、圖2.6-2中，電源電動勢E、內(nèi)電阻r、電流I、電阻R的關(guān)系可寫為E=。（2）3、圖2.6-3中電源E、內(nèi)電阻r、路端電壓U、電阻R的關(guān)系可寫為E=。（3）實驗原理1是本節(jié)課的重點。測出幾組U,I數(shù)值，帶入式得到的方程兩兩組成方程組，可得到E，r值。這種方法誤差較大

2、。還可以多測出幾組U,I值，然后在U-I坐標平面內(nèi)描出各組U、I值所對應(yīng)的點，然后通過這些點畫一直線，如圖2.6-4所示，直線與縱軸的的交點的縱坐標就是電池的電動勢的大小，直線與橫軸的交點的橫坐標就是電池的短路電流Io=E/r，因此可求的內(nèi)電阻r=E/Io。三、實驗器材開關(guān)、導(dǎo)線三、提出疑惑同學們，通過你的自主學習，你還有哪些疑惑，請把它填在下面的表格中疑惑點疑惑內(nèi)容課內(nèi)探究學案一、學習目標學會科學處理實驗數(shù)據(jù)的方法，有公式法和圖像法。學習重難點：圖像法計算E、r。二、學習過程實驗步驟.連接電路。如圖2.6-1所示。電流表取0.6A量程，電壓表oIoI/A取3V量程，移動觸頭位置使連入電路中的

3、有效阻值圖2.6-4測幾組（I,U）值。閉合電鍵，移動變阻器觸頭位置，使電流有明顯示數(shù)，記下一組（I,U）值，斷開電鍵。用同樣方法，多次移動變阻器觸頭位置，記錄多組（I，U）值，然后斷開電鍵。建立坐標系、描點?？v軸表示,橫軸表示,取合適的標度，使所描坐標點分布絕大部分坐標紙，必要時縱坐標可以。2. 據(jù)描出的坐標點作出U-I圖像。應(yīng)使圖象盡量多的通過描出的點，不在圖象上的點要盡量對稱的分布于圖線兩側(cè)，誤差很大，應(yīng)堅決舍棄。3. 測算電動勢和內(nèi)電阻。準確讀出U-I圖線與縱軸和橫軸的交點坐標，并帶入U=E-Ir中，算出E=?r=?【典型例題】用電流表和電壓表測定電池的電動勢E和內(nèi)電阻r，所用的電路如

4、圖2.6-5所示，一位同學測得六組數(shù)據(jù)如下表中所示。組別IU0.12.3720.20.3230.31.2440.32.1850.50.1060.57.05試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖2.6-6中作出U-I圖線V,電池的內(nèi)電U和I數(shù)據(jù)，可這樣做可能得出_組的數(shù)據(jù)，求（2）根據(jù)圖線得出電池的電動勢E=_阻r=Ώ。（3）若不作出圖線，只選用其中兩組利用公式E=U1+I1r,E=U2+I2r算出E和r，誤差很大的結(jié)果，選用第組和第_得E和r誤差最大。（三）反思總結(jié)誤差分析是難點當堂檢測.在測定電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，待測電池、開關(guān)和導(dǎo)線配合下列哪些儀器.可以達到測定目的A.一只電流表和一只滑動變

5、阻器B.一只電流表和一只電壓表c.一只電流表和一只電阻箱D.一只電壓表和一只電阻箱下面給出多種用伏安法測電池電動勢和內(nèi)電阻的數(shù)據(jù)處理方法，其中既減小偶然誤差，又直觀、簡便的方法是（）A. 測出兩組I,U的數(shù)據(jù)，代入方程組E=U1+l1r和E=U2+l2r中，即可求出E和rB. 多測幾組I,U的數(shù)據(jù)，求出幾組E,r，最后分別求出其平均值c.測出多組I,U的數(shù)據(jù)，畫出U-1圖像，再根據(jù)圖像求E，rD.多測出幾組I,U數(shù)據(jù)，分別求出I和U的平均值，用電壓表測出開路時的路端電壓即為電壓勢E,再用閉合電路歐姆定律求出內(nèi)電阻r2. 現(xiàn)有器材：量程為10.0mA、內(nèi)阻約30-40的電流表一個，定值電阻R仁1

6、50,定值電阻R2=100,單刀單擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干。要求利用這些器材測量一干電池（電動勢約1.5V）的電動勢。（1）按要求在實物圖上連線。（2）用已知量和直接測得量表示的待測電動勢的表達式為E=，式中各直接測得量的意義是：課后練習與提高.用電壓表、電流表測定a、b兩節(jié)干電池的電動勢Ea、Eb和內(nèi)電阻ra、rb時，畫出的圖線如圖所示，則A、.Ea>Eb，ra>rbB、Ea>Eb，ra<rbc、Ea<Eb，ra>rbD、Ea<Eb，ra<rb在圖所示的電路中，R1、R2為標準電阻，測定電源電動勢和內(nèi)電阻時，如果偶然誤差可以忽略不計，則電動勢的測量值

7、真實值，內(nèi)電阻的測量值真實值，測量誤差產(chǎn)生的原因是.2. 在測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，備有下列器材：干電池E（電動勢約為1.5V、內(nèi)電阻大約為1.0）電壓表V（015V）電流表A（00.6A、內(nèi)阻0.1）電流表G（滿偏電流3mA內(nèi)阻Rg=10）滑動變阻器R1（010、10A）滑動變阻器R2（0100、1A）定值電阻R3=990開關(guān)、導(dǎo)線若干為了方便且能較準確地進行測量，其中應(yīng)選用的滑動變阻器是（填寫字母代號）；請在線框內(nèi)畫出你所設(shè)計的實驗電路圖，并在圖中標上所選用器材的符號。上圖為某一同學根據(jù)他設(shè)計的實驗，繪出的I1I2圖線（11為電流表G的示數(shù)，12為電流表A的示數(shù)），由圖線可

8、求得被測電池的電動勢E=V內(nèi)電阻r=。在測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，變阻器和電壓表各有兩個供選：A電壓表量程為15V,B電壓表量程為3V,A變阻器為，B變阻器為。電壓表應(yīng)該選，這是因變阻器應(yīng)該選,這是因3. 要求測量由2節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動勢E和內(nèi)阻r（約幾歐），提供下列器材：電壓表V（量程3V,內(nèi)阻1kQ）、電壓表V2（量程15V,內(nèi)阻2kQ）、電阻箱（09999Q）、開關(guān)、導(dǎo)線若干。某同學用量程為15V的電壓表連接成如圖所示的電路,實驗步驟如下：（I）合上開關(guān)S,將電阻箱R阻值調(diào)到R1=10Q，讀得電壓表的讀數(shù)為U1（2）將電阻箱R阻值調(diào)到R2=20Q,讀得電壓表的讀數(shù)為U2,由方程組U1=&-U1r/R1、U2=&-U2/R2解出、r為了減少實驗誤差,上述實驗在選擇器材和實驗步驟中,應(yīng)做哪些改進？4. 測量電源B的電動勢E及內(nèi)阻r（E約為4.5V,r約為1.5Q）。器材：量程3V的理想電壓表OV,量程0.5A的電流表OA（具有一定內(nèi)阻），固定電阻R=4Q，滑動變阻器R,開關(guān)S,導(dǎo)線若干。畫出實驗電路原理圖。圖中各無件需用題目中給出的符號或字母標出。實驗中，當電流表讀數(shù)為11時，電壓表讀數(shù)為U1;當電流表讀數(shù)為12時，電壓表讀數(shù)為U2。則可以求出E=,r=