《实验：测定电池的电动势和内阻》学案

1 / 8 实验：测定电池的电动势和内阻学案 本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址 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 _。 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） 2 / 8 实验原理 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 E、 r。 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 oIoI/A 3 / 8 取 3V 量程，移动触头位置使连入电路中的有效阻值_。图 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 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。 组别 I(A)U(V) 4 / 8 (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 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 () A.一只电流表和一只滑动变阻器 B.一只电流表和一只电压表 c.一只电流表和一只电阻箱 D.一只电压表和一只电阻箱 5 / 8 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 U I 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，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、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）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， rarbB、 EaEb， rarb 6 / 8 c、 EarbD、 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（电动势约为、内电阻大约为） 电压表 V（ 015V） 电流表 A（ 0、内阻） 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 I1 I2图线（ I1为电流表 G 的示数， I2为电流表 A 的示数），由图线可7 / 8 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，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_。 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 V（量程 3V，内阻1k ）、电压表 V2（量程 15V，内阻 2k ）、电阻箱（ 0 9999 ）、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，实验步骤如下： （ l）合上开关 S，将电阻箱 R 阻值调到 R1 10 ，读得电压表的读数为 U1 （ 2）将电阻箱 R 阻值调到 R2 20 ，读得电压表的读数为U2，由方程组 U1 U1r/R1、 U2 U2/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？ 8 / 8 6.测量电源 B 的电动势 E 及内阻 r（ E 约为， r 约为 ）。 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）