210实验：测定电池的电动势和内阻学案（人教版选修3-1）

1、金太阳新课标资源网 2.10 实验：测定电池的电动势和内阻 学案（人教版选修3-1）一、实验原理和方法1画出用电压表、电流表加上滑动变阻器来测定电源的电动势和内阻的电路图2画出用电流表、电阻箱测定电源的电动势和内阻的电路图3画出用电压表、电阻箱测定电源电动势和内阻的电路图二、数据处理1计算法：取两组实验中获得的数据，列方程：，解得：E_，r_.为了减小误差，多取几组数据，分别列若干组联立方程，求若干组E和r，最后以电动势的_和内电阻的_作为实验结果2图象法：若采用第一种实验电路，在坐标纸上以_为横坐标、_为纵坐标建立直角坐标系，根据实验测得的几组数据在坐标系中描点作图

2、一、实验原理和方法问题情境电池已成为人类生活的亲密伙伴，生活中处处需要电池，新旧电池的主要不同是内阻不同从前面的学习可知伏安法可以测电阻，用欧姆表也可以直接测电阻而电源的内阻在里面，那又应该怎样测量呢？1三种测量方案，其原理均遵从什么定律？2第二、三种方案中的可变电阻与第一种方案中的相同吗？要点提炼1根据具体的实验条件，有下列三种测量电路，如图1(1)、(2)、(3)所示分别写出对应的物理关系式：(1)_；(2)_；(3)_图12水果电池不太稳定，也可改为测量干电池的电动势和内阻，_(填“新”或“旧”)干电池的内阻较大，容易测量问题延伸恰当选择实验器材，照电路图连好实验器材，使开关处于_状态且

3、滑动变阻器的滑动触头滑到使接入电阻值_的一端二、数据处理问题情境我们都有这样的体会：手电筒内的电池用久了，灯泡的亮度会下降；收音机、录音机内的电池用久了，声音会变小，这是什么原因呢？1用两组I和U的数据，解方程组就可以算出电池的电动势E和内阻r.这样做虽然简单，但有什么缺点？2描点作图时，为便于研究问题，画出的图象是直线好，还是曲线好？要点提炼1数据处理的方法可用以下两个方法，_法和_法2用图象法处理实验数据时，建立合适的坐标系，使画出的图象尽量是直线，如_图象问题延伸干电池内阻较小时路端电压U的变化也较小，即不会比电动势小很多，这时，在画UI图象时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数

4、据从某一恰当值开始(横坐标I必须从零开始)此时图线和横轴的交点不再是_，但纵轴的截距仍然是电池的_，直线斜率的绝对值|照样还是电池的_.例1某同学的实物连线如图2甲所示甲乙图2(1)请指出该同学在接线中错误和不规范的地方_(2)另有一同学实物连接图正确，也能正确读数，但忙乱中在稿纸上记录了一些数据，如图乙所示，请你帮他把数据整理好，并按实际情况填好表格 实验次数物理量123456电流表示数I/A20.400.480.56电压表示数U/V在所给的数据中，求出电源电动势E_ V，内阻r_ 变式训练1在测定一节干电池(电动势约为1.5 V，内阻约为2 )的电动势和内阻的实验中，

5、滑动变阻器和电压表各有两个供选：A电压表量程为15 VB电压表量程为3 VC滑动变阻器为(20 ，3 A)D滑动变阻器为(500 ，0.2 A)(1)电压表应选_(填“A”或“B”)，这是因为_(2)滑动变阻器应选_(填“C”或D)，这是因为_例2如图3所示为测量某电源电动势和内阻时得到的UI图线用此电源与三个阻值均为3 的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V则该电路可能为下图中的()图3听课记录：变式训练2某同学采用如图4甲所示的电路测定干电池的电动势和内阻已知干电池的电动势约为1.5 V，内阻约为2 ，电压表(03 V，3 k)，电流表(00.6 A,1.0 )，滑动变阻器有R1(10

6、 ， 2 A)和R2(100 ，0.1 A)各一只图4(1)在实验中滑动变阻器应选用_(填“R1”或“R2”)；(2)在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路【即学即练】1在“用伏安法测电池的电动势与内阻”的实验中，下列注意事项中错误的是()A应选用旧的干电池作为被测电源，使电压表示数的变化比较明显B应选用内阻较小的电压表和电流表C移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载D根据实验记录的数据作UI图线时，应通过尽可能多的点画一条直线，并使不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧2. 如图5所示为闭合回路中两个不同电源的UI图象，下列判断正确的是()图5A电动势E1E2，发生短路时的电

7、流I1I2B电动势E1E2，内阻r1r2C电动势E1E2，内阻r1r2D当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化大图63如图6所示是根据某次实验记录数据画出的UI图象，下列关于这个图象的说法中正确的是()A纵轴截距表示待测电源的电动势B横轴截距表示短路电流C根据r，计算出待测电源内电阻为12 D电流为0.3 A时的外电阻是18 4在测定电池的电动势和内电阻实验的实物连接图中(如图7所示)，电流表和电压表的正接线柱都尚未连接，为了做这个实验，应该把()图7A电流表的正接线柱与c点相连B电流表的正接线柱与b点相连C电压表的正接线柱与a点相连D电压表的正接线柱与c点相连参考答案课前自主学

8、习一、1.2.3.二、1.平均值平均值2.电流I电压U核心知识探究一、问题情境1闭合电路欧姆定律2不同第二、三方案中是变阻箱，而第一方案中只需滑动变阻器要点提炼1(1)EUIr(2)EIRIr(3)EUr2旧问题延伸断开最大二、问题情境1.误差可能很大2.直线要点提炼1.计算图象2.UI问题延伸短路电流电动势内阻解题方法探究例1(1)电压表没有并接在开关和电源串接后的两端；电流表正负接线柱错误；电压表量程选用不当(2)表格数据依次按顺序为1.40、1.36、1.32、1.28、1.24、1.20代入公式EUIr，联立解得E1.48 V，r0.5 变式训练1(1)B由于电源电动势约为1.5 V，

9、故选量程为03 V的电压表，读数既准确，又方便；(2)D中滑动变阻器的额定电流太小，最大阻值太大，调节不方便，故滑动变阻器应选C.例2B由UI图线的斜率及截距可得该电源E6 V，r0.5 .当U4.8 V时，I2.4 A，R2 ，B正确变式训练2(1)R1(2)实验电路如下图所示即学即练1B实验中选用的电压表的内阻应尽可能的大，而电流表的内阻则尽可能的小，故选项B错误；其他三个选项的内容均为正确操作2ACD闭合电路的UI图象中，I是电路的总电流，U是路端电压图象上图线与U轴的交点表示电路电流为零，属断路，路端电压即电源电动势；图线与I轴交点表示路端电压为零，电路短路，交点坐标值即为短路电流，I，即r，可见图线的斜率的绝对值为电源的内阻从坐标中可以看出图线1、2与U轴交于一点表明电动势E1E2；图线1斜率比图线2斜率小，表明r1r2；图线1与I轴交点坐标大于图线2与I轴交点坐标，表明I1I2.可见A、C正确两个电源电动势相等，内阻r1r2，当电流变化量I1I2时，I1r1I2r2，即电源1内电压变化量小于电源2内电压变化量，所以电源2路端电压变化量大D项正确3AD图象与纵轴的交