徐州經濟技術開發(fā)區(qū)高級中學高中物理學案測定電池的電動勢和內阻

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精2.10測定電池的電動勢和內阻【學習目標】1.學習測量電源電動勢和內阻的方法，掌握科學測量的步驟。圖（1）2.了解實驗中誤差的來源,了解用不同方法測量得出結果E與r的誤差分析。圖（1）3.知道實驗原理，學會科學處理實驗數(shù)據的方法——公式法和圖象法.自主學習1、實驗原理（1）用電壓表、電流表、可變電阻(如滑動變阻器）測量。如圖(1）所示:測出兩組_______值，就能算出電動勢和內阻。原理公式：_____________圖（2）圖（2）(2）用電流表、電阻箱測量。如圖（2）所示：測出兩組______值，就能算出電動勢和內阻。原理公式：_____________圖（3）（3)用電壓表、電阻箱測量。如圖（3）所示：測出兩組_______值，就能算出電動勢和內阻。原理公式：_____________圖（3）這幾種方法均可測量，下面我們以圖（1）所示的方法介紹實驗步驟和實驗數(shù)據的處理方法。2．實驗器材：電池(待測電源）、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、導線,坐標紙。圖（1）3．實驗步驟：圖（1）（1）確定電流表、電壓表的量程，按照電路原理圖把器材連接好。（2）把滑動變阻器滑片移到電阻最大的一端.（3）閉合電鍵，調節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)，記錄一組電壓表和電流表的讀數(shù)，用同樣方法測量并記錄幾組I、U值。(4）斷開電鍵,整理好器材。（5)數(shù)據處理：在坐標紙上作U－I圖，求出E、r4.數(shù)據記錄實驗序號123456I/AU/V5。數(shù)據處理代數(shù)法用兩組U和I的數(shù)據,代入得解方程組得到E和r的值為了減小實驗的偶然誤差，應該利用U、I的值多求幾組E和r的值，算出它們的平均值2、圖像法(描點法）以I為橫坐標、U為縱坐標建立直角坐標系，根據幾組U、I的測量值在坐標系中描點作圖.思考：在上面的圖像中找到電池的電動勢和內電阻？誤差分析思考:實驗中在選用電路圖時，有如下兩種分析每種情況造成誤差的原因？公式中U、I測量值與真實值的比較E、r測量值與真實值的比較(可用U—I圖分析）哪種電路圖實驗誤差較??？例1:在用電流表和電壓表測電池的電動勢和內電阻的實驗中，所用電流表和電壓表的內阻分別為0.1Ω和1kΩ。下面分別為實驗原理圖及所需的器件圖。（1).試在下圖中畫出連線,將器件按原理圖連接成實驗電路.（2）一位同學記錄的6組數(shù)據見表.試根據這些數(shù)據在下圖中畫出U-I圖線。I(A）0。120.200。310.420。500。57U(V）1。371.321.241。181。101。05（3)根據圖象讀出電池的電動勢E=

V，根據圖象求出電池內阻r=

Ω.【當堂檢測】1．在《測定電池的電動勢和內電阻》的實驗中,待測電池、開關和導線配合下列哪些儀器。可以達到測定目的( )A.一只電流表和一只滑動變阻器B.一只電流表和一只電壓表C.一只電流表和一只電阻箱D.一只電壓表和一只電阻箱2．下面給出多種用伏安法測電池電動勢和內電阻的數(shù)據處理方法,其中既減小偶然誤差,又直觀、簡便的方法是（)A．測出兩組I，U的數(shù)據，代入方程組中，即可求出E和rB．多測幾組I，U的數(shù)據,求出幾組E,r,最后分別求出其平均值C．測出多組I，U的數(shù)據，畫出U-I圖像，再根據圖像求E，rD．多測出幾組I，U數(shù)據，分別求出I和U的平均值，用電壓表測出開路時的路端電壓即為電動勢E，再用閉合電路歐姆定律求出內電阻r3．如圖3是測量電源電動勢和內電阻的電路,關于誤差的說法正確的是()Av圖3Av圖3B．由于電流表的分壓作用，使內電阻的測量值大于真實值；C．由于電壓表的分流作用，使內電阻的測量值小于真實值；D．由于電壓表的分流作用，使內電阻的測量值大于真實值；E．測出的電動勢與真實值相同;Ｆ．測出的電動勢比真實值?。?0.20.40.62.42.600.20.40.62.42.62.83.0I/AAU/VA?？v軸的截距表示電源的電動勢，即E=3.0VB.橫軸的截距表示電源的短路電流，即I短=0。6AC.電源的內阻r=5ΩD。電源的內阻r=1.0ΩU/VI/A0．80．91．01．10．30．20．101．51U/VI/A0．80．91．01．10．30．20．101．51．21．41．30．4丙甲A甲AVErS乙（1)實驗中滑動變阻器應選用（填“R1”或“R2”).(2)在圖乙中用筆畫線代替導線連接實驗電路。（3）在實驗中測得多組電壓和電流值，得到如圖丙所示的U－I圖線,由圖可較準確地求出該電源電動勢E＝V；內阻，rΩ。(4）6．某同學要測量一節(jié)舊電池的電動勢和內阻，實驗器材僅有一個電流表、一個電阻箱、一個開關和導線若干,該同學按如圖所示電路進行實驗,測得的數(shù)據如下表所示．ＡＡRE