测电源电动势和内电阻教案[1].doc

测电源电动势和内电阻课题：第7课时 测电源电动势和内阻一教学目标：1.掌握测电源电动势和内阻的原理和方法2掌握测电源电动势数据处理的方法二教学重点：测电源电动势和内阻的原理和方法、图像处理数据的方法三教学难点：测电源电动势和内阻的误差分析四教学过程：方法一 ：一滑动变阻器，一电流表，一电压表。（伏安法）（一）实验原理 1公式法：根据全电路殴姆定律：； 解得： ； ； 2图解法：根据全电路殴姆定律：，对于一定的电源来说，电动势E及电阻均是恒定不变的，所以输出电压与电流I的关系成线性一次函数，作出图线，当时，图线的斜率为电池的内阻。 此方法的优点：直观。减小误差。注意此图解中三种图的不同涵义（见右图所示）。（二）误差1电流表内接法：结论：测得的电动势与内阻都偏小。适用条件：RVr内。2电流表外接法：结论：，适用条件：RA。例1.（1991全国）在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中,所用电流表和电压表的内阻分别为0.1欧姆和1千欧姆.下面分别为实验原理图及所需的器件图.试在下图中画出连线,将器件按原理图连接成实电路.一位同学记录的6组数据见表.试根据这些数据在下图中画出U-I图线.根据图线读出电池的电动势E=_伏,根据图线求出电池内阻r=_欧.练习1（04春季）测量电源的电动势及内阻的实验电路如图1所示。图2中给出的器材有：待测的电源（电动势约为4V，内阻约为2），电压表（内阻很大，有5V、15V两个量程），电流表（内阻不计，有0.1A、1A两个量程），滑线变阻器（阻值范围010），开关。另有导线若干。试按照图1中的电路在图2中画出连线，将器材连接成实验电路（要求正确选择电表量程，以保证仪器的安全并使测量有尽可能高的精确度）。2（2005全国1）测量电源B的电动势E及内阻r（E约为4.5V，r约为1.5）。A的电路器材：量程3V的理想电压表，量程0.5A的电流表（具有一定内阻），固定电阻R=4，滑线变阻器R，电键K，导线若干。画出实验电路原理图。图中各元件需用题目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）3. A、B二同学使用完全相同的器材用伏安法测量电源电动势E与内阻r，给定的器材为：待测电源、滑线变阻器，电压表（内阻为3 k），电流表（内阻约为0.7），电键，导线若干。二人的测量结果分别由图和图给出。（1）由图A，E= ， r = ;由图B，E = ，r = 。(取2位有效数字)（2）分别画出A、B所用的电路图。你认为哪一位同学的测量结果较为准确？B的电路A的电路4.某同学设计了一个如图所示的电路，来测定电源的电动势和内阻及定值电阻R0的阻值。实验时他用U1、U2、I分别表示电表V1 、V2 、A的读数，在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时，记录了U1、U2、I一系列值，然后他在两张纸上各作了一个图线来处理实验数据，并计算电源电动势、内阻以及定值电阻R0的值。 根据题中所给信息回答下列问题： 在作图线时，用来计算电源电动势、内阻图线的纵、横坐标轴应该分别代表 、 ；用来计算定值电阻R0图线的纵、横坐标轴应该分别代表 、 （所填内容用“U1、U2、I”表示）。若实验中的所有操作和数据处理准确无误，实验中测得的定值电阻R0值 实际值（选填“大于”、“等于”或“小于”）A的电路 5.利用伏安法测量干电池的电动势和内阻，现有的器材为：V 干电池：电动势约为1.5 V，符号A 电压表：量程1 V，内阻998.3 ，符号 电流表：量程1 A，符号 滑动变阻器：最大阻值10 , 符号电阻箱：最大阻值99999.9 ，符号 单刀单掷开关1个，符号 导线若干 设计测量电源电动势和内阻的电路并将它画在指定的方框内，要求在图中标出电压表、电流表的接线柱的正负。 为了满足本实验要求并保证实验的精确度，电压表量程应扩大为原量程的 倍，电阻箱的阻值应为 。方法二. 一电流表，一电阻箱1测量电路图：2测量原理：若不考虑电流表的内阻，则根据全电路欧姆定律：，因为，所以这与伏安法（电流表外接法）的测量是完全相同的。3数据处理的特点：测量次数12345678910电阻R电流I电压U=IRRO根据电流（I）与电压（U），作出UI图线，U轴的截距为E，内阻。也可作R1/I图线求电动势和内阻。4误差分析：若考虑电流表的内阻，全电路欧姆定律为：则：，5适用条件：RAr。例：（07四川）甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2的阻值。实验器材有：待测电源E(不计内阻)，待测电阻R1，待测电阻R2，电压表V(量程为1.5V，内阻很大)，电阻箱R(0-99.99)，单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干。先测电阻R1的阻值。请将甲同学的操作补充完整：闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数r和对应的电压表示数U1，保持电阻箱示数不变，_ ，读出电压表的示数U2。则电阻R1的表达式为R1_。甲同学已经测得电阻R14.8，继续测电源电动势E和电阻R2的阻值。该同学的做法是：闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图所示的图线，则电源电动势E_V，电阻R2_。 利用甲同学设计的电路和测得的电阻R1，乙同学测电源电动势E和电阻R2的阻值的做法是：闭合S1，将S2切换到b，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了相应的图线，根据图线得到电源电动势E和电阻R2。这种做法与甲同学的做法比较，由于电压表测得的数据范围 （选填“较大”、“较小”或“相同”)，所以 _-_ 同学的做法更恰当些。E,r s练习1.（2001上海）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（09999）、电键、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）合上电键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？（04全国2）图中E为直流电源，R为已知电阻，为理想电压表，其量程略人于电源电动势，K1和K2为开关。现要利用图中电路测量电源的电动势E和内阻r，试写出主要实验步骤及表达式。（04上海）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（500，0.2A）。（1）电压表应该选_（填A或B），这是因为_。（2）变阻器应该选_（填A或B）.这是因为_。（04广东、广西）图中R为已知电阻，Rx为待测电阻，K1为单刀单掷开关，K2为单刀双掷开关，V为电压表（内阻极大），E为电源（内阻不可忽略）。现用图中电路测量电源电动势E及电阻Rx .（1）写出操作步骤：_（2）由R及测得的量，可测得E_，Rx_.5（03江苏）要测量一块多用电表直流10mA档的内阻RA（约为40W），除此多用电表外，还有下列器材：直流电源一个（电动势E约为1.5V，内阻可忽略不计），电阻一个（阻值R约为150W），电键一个，导线若干。要求（1）写出