2.9《实验：测定电池的电动势和内阻》学案

1、2.9实验：测定电池的电动势和内阻学 案实验：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、实验原理图 2.6-12.6-1 中，电源电动势 E E、内电阻 r r，与路端电压 U U、 电流 I I的关系可写为E=E=_ 。图 2.6-22.6-2 中，电源电动势 E E、内电阻 r r、电流 1 1、电阻 R R的关系可写为E=E=。图 2.6-32.6-3中电源 E E、内电阻 r r、路端电压 U U、电阻 R R 的关系可写为E=E=。实验原理 1 1 是本节课的重点。测出几组U,I

2、U,I 数值，带入式得到的方程两两组成方程组，可得到 E E, r r 值。这种方法 误差较大。还可以多测出几组 U,IU,I 值，然后在 U-IU-I 坐标平面 内描出各组 U U、I I 值所对应的点，然后通过这些点画一直线， 如图 2.6-42.6-4 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 lo=E/rlo=E/r，因此可求的内电阻 r=E/lor=E/lo。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，

3、有公式法和图像法。学习重难点：图像法计算E E、r r。二、学习过程实验步骤连接电路。如图 2.6-12.6-1 所示。电流表取 0.6A0.6A 量程，电压表 olol/Aolol/A 取 3V3V 量程，移动触头位置使连入电路中的有效阻值_。图 2.6-42.6-4测几组值。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，记录多组值，然后断开电键。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 _。据描出的坐标点作出 U-IU-I 图像。应使图象尽量多的通过 描

4、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。测算电动势和内电阻。准确读出U-IU-I 图线与纵轴和横轴的交点坐标，并带入 U=E-lrU=E-lr 中，算出 E=?r=?E=?r=?【典型例题】用电流表和电压表测定电池的电动势E E 和内电阻 r r，所用的电路如图 2.6-52.6-5 所示，一位同学测得六组数据如下表中 所示。组别 IUIU0.121.370.121.370.201.320.201.320.311.240.311.240.321.180.321.180.501.100.501.100.571.050.571.05 试根据这些数据在图 2.6-6

5、2.6-6 中作出 U-IU-I 图线。根据图线得出电池的电动势E=E=_ V,V,电池的内电阻r=r=_? ?。若不作出图线，只选用其中两组U U 和 I I 数据，可利用公式 E=U1+l1r,E=U2+l2rE=U1+l1r,E=U2+l2r 算出 E E 和 r 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 E 和r r 误差最大。反思总结误差分析是难点当堂检测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.A. 一只电流表和一只滑动变阻器B.B. 一只电流表和一只电压表c.c. 一只电流表和一只电阻箱D.D

6、. 一只电压表和一只电阻箱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.A.测出两组 I I , U U的数据，代入方程组E=U1+I1rE=U1+I1r 和E=U2+I2rE=U2+I2r 中，即可求出 E E 和 r rB.B.多测几组 I I , U U 的数据，求出几组 E E, r r，最后分别求出其平均值c c .测出多组 I I, ,U U 的数据，画出 U U I I 图像，再根据图 像求 E E,r rD.D.多测出几组 I I , U U 数据，分别求出 I I 和 U U 的平均值， 用电压表测出开路时的路端电压即为电

7、压势E E，再用闭合电路欧姆定律求出内电阻 r r现有器材：量程为 10.0A10.0A、内阻约 30-4030-40 的电流表一个， 定值电阻 R R 仁 150,150,定值电阻 R2=100,R2=100,单刀单掷开关 S S，导线 若干。要求利用这些器材测量一干电池的电动势。按要求在实物图上连线。用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为E=E=，式中各直接测得量的意义是：课后练习与提高用电压表、电流表测定 a a、b b 两节干电池的电动势 EaEa、EbEb 和内电阻 rara、rbrb 时，画出的图线如图所示，则A A、.EaEb.EaEb， rarbBrarbB、EaEb,

8、EaEb, rarbDrarbD、EavEb,EavEb, rarbrarb在图所示的电路中，R1R1、R2R2 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_ . .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:变阻器应该选，这是因O1干电池 E E2电压表 V V3电流表 A A4电流表 G G5滑动变阻器 R1R16滑动变阻器 R2R27定值电阻 R3=990R3=9908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_ ；请在线框内画出你所设计的实验电路图，并在图

9、中标上所选用器材的符号。上图为某一同学根据他设计的实验，绘出的1111 1212 图线，由图线可求得被测电池的电动势E=E=_V V 内电阻r=r=_ 。在测定一节干电池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 A 电压表量程为 15V,15V, B B 电压表量程为 3V3V，A A 变阻器为，B B 变阻器为。电压表应该选_ ，这是因_ 要求测量由 2 2 节干电池串联而成的电池组的电动势E E 和内阻 r r，提供下列器材：电压表V V、电压表 V2V2、电阻箱、开关、导线若干。某同学用量程为 15V15V 的电压表连接成如图所示的电路，实验步骤如下：合上开关 S S,将电阻箱 R R 阻值调到 R1R1= 1010Q，读得电压 表的读数为 U1U1将电阻箱 R R 阻值调到 R2R2= 2020Q，读得电压表的读数为U2,U2,由方程组 U1U1= & - U1r/R1U1r/R1、U2U2= & - U2/R2U2/R2 解出 &、r 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？测量电源 B B 的电动势 E E 及内阻 r r。器材：量程 3V3V 的理想电压表 O V V,量程 0.5A0.5