高中物理 2.9《实验 测定电池的电动势和内阻》学案 新人教版选修31.doc

实验：测定电池的电动势和内阻 学案e r s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_。 图2.6-1 二、实验原理 1、图2.6-1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2.6-2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2.6-3中电源e、内电阻r、路端电压u、电阻r的关系可写为 e=_。（3） i/au/v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2.6-4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2.6-1所示。电流表取0.6a量程，电压表 o io i/a 取3v量程，移动触头位置使连入电路中的有效阻值_。 图2.6-4 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2.6-5所示，一位同学测得六组数据如下表中所示。 组别 i(a) u(v) 1 0.12 1.37 2 0.20 1.32 3 0.31 1.24 4 0.32 1.18 5 0.50 1.10 6 0.57 1.05 (1)试根据这些数据在图2.6-6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rb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ui图像，再根据图像求e，rd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r3.现有器材：量程为10.0ma、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1.5v）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，rarb b、eaeb，rarb c、earb d、eaeb，rarb2.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1.5v、内电阻大约为1.0） 电压表v（015v） 电流表a（00.6a、内阻0.1） 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1 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i1i2图线（i1为电流表g的示数，i2为电流表a的示数），由图线可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1.5v，内阻约为2w)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(20w，3a)，b变阻器为(500w，0.2a)。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（09999）、开关、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）合上开关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？ 6.测量电源b的电动势e及内阻r（e约为4.5v，r约为1.5）。器材：量程3v的理想电压表，量程0.5a的电流表（具有一定内