3.2.10-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》示范教案doc
2.9实验:测定电池的电动势和内阻教学目标一、知识与技能1、理解闭合电路欧姆定律内容2、理解测定电源的电动势和内阻的基本原理,体验测定电源的电动势和内阻的探究过程。
3、用解析法和图象法求解电动势和内阻。
4、使学生掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法,并通过设计电路和选择仪器,开阔思路,激发兴趣。
二、过程与方法1、体验实验研究中获取数据、分析数据、寻找规律的科学思维方法。
2、学会利用图线处理数据的方法。
三、情感态度与价值观使学生理解和掌握运用实验手段处理物理问题的基本程序和技能,具备敢于质疑的习惯、严谨求实的态度和不断求索的精神,培养学生观察能力、思维能力和操作能力,提高学生对物理学习的动机和兴趣。
教学重点利用图线处理数据教学难点如何利用图线得到结论以及实验误差的分析教学工具电池,电压表,电流表,滑线变阻器,开关,导线教学方法实验法,讲解法教学过程(一)引入新课回顾上节所学内容,引入新内容教师:上堂课我们学习了闭合电路的欧姆定律,那么此定律文字怎么述?公式怎么写?学生:闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比,这就是闭合电路的欧姆定律。
提出问题:现在有一个干电池,要想测出其电动势和内电阻,你需要什么仪器,采用什么样的电路图,原理是什么?学生讨论后,得到的大致答案为:由前面的闭合电路欧姆定律I=E/ (r+R)可知E=I (R + r), 或E=U + Ir,只需测出几组相应的数值便可得到,可以采用以下的电路图:这几种方法均可测量,今天我们这节课选择用© ® 测量的这一种。
(二)主要教学过程1.实验原理:闭合电路欧姆定律E=U + Ir2.实验器材:学生回答:® 测路端电压;® 测干路电流,即过电源的电流。
需测量的是一节干电池, 电动势约为1.5V,内电阻大约为零点几欧。
电流表、电压表及滑动变阻器的规格要根据实验的具体需要来确定,看看我们用到的电路图里面£、①各需测的是什么?提出问题:选用电路图时,还可将接在外面,原则上也是可以的,那么我们在做实验时是否两个都可以,还是哪一个更好?为什么?学生回答:两种方式测量都会带来误差。
高中物理《实验:测定电池的电动势和内阻》教案
高中物理《实验:测定电池的电动势和内阻》教案【教学目的】1、了解电动势及其测量方法。
2、了解内阻与电池性能间的关系。
3、掌握测定电池电动势和内阻的实验方法。
【教学重点】电池电动势和内阻的测定方法。
【教学难点】内阻与电池性能间的关系。
【教学内容】一、电池电动势电动势是电池电能转化为化学能的能力。
它表示单位正电荷沿回路从负极移到正极是从电场中获得的能量。
电动势E=dW/dQ,其中 dW 是电池对电荷 Q 作用的元功,dQ 是沿回路移动的电荷数量的微积分元。
(一)测定电池电动势的公式1、用特制电桥称量。
2、电池电动势E = φk-φz,E表示标准电动势;φk表示工作电极电势;φz表示参比电极电势。
工作电极通常为测电池电动势的电极。
参比电极选用标准电极,它的电势不随温度、浓度等条件改变。
例如:铂-铂黑电极。
(二)实验步骤1、电动势测量方案的选择测量标准电池的电动势的选择方案是依据两大原则:尽可能满足快速精确的测量和减小实验的失误。
对于想要取得尽可能准确测试结果的固态电池,至少需要通过两条不同的路径去测试实验结果。
2、制作实验电池将量程桥臂的电阻和稳流电源所连振荡线圈与实验电池连接,稳流电源的连接极性要符合实验所用电池的大小。
3、电池电压的测量把量程电阻调节最大值(10MΩ)时,稳流电源的大小调至合适大小,然后将量程电阻调小直至失调,每次走0.1Ω,等到电桥中示数变为最小,电桥中所示的电压称为实验电池的电动势。
4、检测实验结果按照上述不同的实验原则测出二组数据,计算得到相似结果,我们可以表明实验结果是一致的。
5、实验记录和分析将实验数据和计算公式放在一起,得到最终的结果。
根据具体情况,分析实验结果,得出与电池电动势相关的结论。
二、内阻与电池性能内阻是充分浸润于固态电池的电解质。
它不仅与电极、电解质的特性有关,也与电池的设计和结构有关。
内阻的大小对电池的计量有重要意义。
(一)选用合适的电阻为了方便测试,我们可以通过用户指南来选择合适的电阻。
高中物理《2.10实验 测定电池的电动势和内阻》学案新人教版选修3
高中物理《2.10实验测定电池的电动势和内阻》学案新人教版选修3第节实验:测定电池的电动势和内阻1、实验目的:(1)加深对闭合电路欧姆定律的理解 (2)进一步熟练电压表、电流表、滑动变阻器的使用、(3)学会用伏安法测电池的电动势和内阻、(4)学会利用图象处理实验数据、2、实验原理:本实验的原理是闭合电路欧姆定律。
具体方法为:(1)利用如图1所示电路,改变滑动变阻器的阻值,从电流表、电压表中读出几组U、I值,由U=E-Ir,可得:U1=E-I1r,U2=E-I2r,解之得:,(2)利用如图1示的电路,通过改变R的阻值,多测几组U、I的值(至少测出6组),并且变化范围尽量大些,然后用描点法在U一I图象中描点作图,由图象纵截距找出E,由图象斜率tanθ===r,找出内电阻,如图2所示、3、实验器材电流表、电压表、变阻器、开关、导线及被测干电池、4、实验步骤 (1)恰当选择实验器材,照图连好实验仪器,使开关处于断开状态且滑动变阻器的滑动触头滑到使接人电阻值最大的一端、 (2)闭合开关S,接通电路,记下此时电压表和电流表的示数、 (3)将滑动变阻器的滑动触头由一端向另一端移动至某位置,记下此时电压表和电流表的示数、 (4)继续移动滑动变阻器的滑动触头至其他几个不同位置,记下各位置对应的电压表和电流表的示数、 (5)断开开关S,拆除电路、 (6)在坐标纸上以U为纵轴,以I为横轴,作出U一I图象,利用图象求出E、r。
5、数据处理 (1)本实验中,为了减小实验误差,一般用图象法处理实验数据,即根据各次测出的U、I值,做U一I图象,所得图线延长线与U轴的交点即为电动势E,图线斜率的值即为电源的内阻r,即r==、如图2所示、 (2)应注意当电池内阻较小时,U的变化较小,图象中描出的点呈现如图3 (甲)所示状态,下面大面积空间得不到利用,所描得的点及做出的图线误差较大、为此,可使纵轴不从零开始,如图3 (乙)所示,把纵坐标比例放大,可使结果误差小些、此时,图线与纵轴的交点仍代表电源的电动势,但图线与横轴的交点不再代表短路状态,计算内阻要在直线上选取两个相距较远的点,由它们的坐标值计算出斜率的绝对值,即为内阻r。
测定电池的电动势和内阻导学案
测定电池的电动势和内阻导学案精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-§《实验:测定电池的电动势和内阻》导学案1、了解并掌握测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法。
2、学习用图象法处理实验数据。
教学重点:掌握实验原理和方法,学会处理实验数据。
教学难点:用图象法处理实验数据。
※实验原理1.闭合电路欧姆定律:2.画出实验原理图。
※实验步骤1:按原理图连接实物图2、把变阻器的滑片移到一端使电阻值最大3、闭合电键,调节变阻器,使电流表的读数有明显示数,记录一组电流表和电压表的示数,用同样的方法测量并记录几组U,I值4、断开电键,整理好器材※实验数据处理(1)公式法用电压表、电流表和一个可变电阻测定电池的电动势和内阻时,用两组I 和U的数据,代入公式E=U+Ir,解方程组就可以算出电池的电动势E和内阻r。
(2)图象法总结:※实验误差分析图象法若采用如图24所示电路,对待测电源而言,电流表处于外接状态,此时电压表的测量值就是电源两端的电压,但电流表的测量值并不是通过电源的电流,由于电压表的分流作用,电流表示数I测小于流经电池的电流I真,且有I测=I真-I V 。
设电压表的内阻为R V ,则V VUI R,所以路端电压U 越大,I V 越大;U 趋于零时,I V 也趋于零。
据此,可得到如图31所示的两条图线,其中实线AB 为按实际测量值描绘得到的图线,虚线A 'B 为去除了误差因素下的真实图线,由图线可以看出E 和r 的测量值都小于真实值,即E 测<E 真,r 测<r 真。
若采用如图30所示电路,对待测电源而言,电流表处于内接状态,此时电流表的测量值就是流经电源的电流,但电压表的测量值并不是电源两端的电压,由于电流表的分压作用,电压表示数U 测小于路端电压U 真,且有U 测=U 真-U A 。
设电流表的内阻为R A ,则U A=IR A ,所以电流I 越大,U A 越大;I 趋于零时,U A 也趋于零。
第九节《测定电池的电动势和内阻》教案
第十节实验:测定电池的电动势和内阻
一、教材分析:
“实验:测定电池的电动势和内阻”是人教版高中物理选修3-1第二章第九节的内容,它是闭合电路欧姆定律的深化和实际应用,学生通过本节课的学习,既能巩固电学问题的分析思路,加深对闭合电路欧姆定律的理解,激发学生的学习兴趣,培养学生合作、探究、交流能力,具有很重要的实际意义。
二、教学目标:
知识与技能:(1)理解闭合电路欧姆定律内容。
(2)理解测定电源的电动势和内阻的基本原理,体验测定电源的电动势和内阻的探究过程。
(3)用解析法和图象法求解电动势和内阻。
(4)使学生掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法,并通过设计电路和选择仪器,开阔思路,激发兴趣。
过程与方法:(1)体验实验研究中获取数据、分析数据、寻找规律的科学思维方法。
(2)学会利用图线处理数据的方法。
情感态度与价值观:使学生理解和掌握运用实验手段处理物理问题的基本程序和技能,具备敢于质疑的习惯、严谨求实的态度和不断求索的精神,培养学生观察能力、
思维能力和操作能力,提高学生对物理学习的动机和兴趣。
三、教学重点与难点:
重点:利用图线处理数据。
难点:如何利用图线得到结论以及实验误差的分析。
四、教学用具:
本节需要的实验仪器。
五、教学过程:
六、小结:
1、测量电池的电动势和内阻的方法
2、数据处理方法
七、作业:完成实验报告
八、课后反思:。
高中物理《实验:测定电池的电动势和内阻》导学案
第10节实验:测定电池的电动势和内阻1.知道伏安法测量电源电动势和内阻的实验原理,进一步理解电源路端电压随电流变化的关系。
2.学会根据图象合理外推进行数据处理的方法。
3.尝试进行电源电动势和内电阻测量误差的分析,了解测量中减小误差的办法。
一、实验原理(伏安法)如图所示电路中,E=U+Ir,只要测出U、I的两组数据,就可以列出两个关于E、r的方程,从而解出E、r。
二、实验器材电池、开关、滑动变阻器、电压表、电流表、导线。
三、实验步骤1.确定电流表、电压表的量程,按图连接好电路,并将滑动变阻器的滑片移到使接入电路的阻值最大的一端。
2.闭合开关S,接通电路,将滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动,从电流表有明显读数开始,记录一组电流表、电压表读数。
3.用同样的方法,依次记录多组U、I值。
4.断开开关S,拆除电路。
5.用公式法或图象法求出电动势和内电阻。
课堂任务测量过程·获取数据仔细观察下列图片,认真参与“师生互动”。
活动1:本实验的研究对象是什么?研究什么?提示:本实验的研究对象是电源,要测出它的电动势和内阻。
活动2:本实验的原理图是上图中的哪个?为什么不选另一个图?提示:本实验的原理图是图甲。
尽管图甲的接法也存在误差,但是图乙测出的内阻是电源的内阻和电流表的内阻之和,而这两个内阻一般说来大小不相上下,则测出的结果没有实际价值。
活动3:本实验要获得的是什么数据?测两组数据够吗?提示:要通过电压表、电流表获得外电压和电路的电流这两个数据。
根据实验原理,两组数据就可以解出E、r,但误差可能很大。
为了减小误差,只有两组数据还不够,还应该调节滑动变阻器获得多组数据。
活动4:本实验中有哪些注意事项?提示:(1)为使电池的路端电压有明显变化,应选取内阻较大的旧干电池。
(2)为了减小电压表分流带来的误差,应选内阻较大的电压表。
(3)实验中不能将电流调得过大,且读数要快,读完后立即切断电源,防止干电池大电流放电时内阻r的明显变化。
2实验:测定电池的电动势和内阻
2.10 实验:测定电池的电动势和内阻学案一、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:{E=U1+I1r, E=U2+I2r,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U -I 图象时,纵轴的刻度可以不从零开始,而是根据测得的数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|ΔUΔI|照样还是电池的____________.例1 某同学的实物连线如图2甲所示.(1)请指出该同学在接线中错误和不规范的地方.①________________________________________________________________________ ②________________________________________________________________________ ③________________________________________________________________________ (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0.24 在所给的数据中,求出电源电动势E =______ V ,内阻r =________ Ω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 Ω)的电动势和内阻的实验中,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 Ω,3 A )D .滑动变阻器为(500 Ω,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U -I 图线.用此电源与三个阻值均为3 Ω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( )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 Ω,电压表(0~3 V ,3 kΩ),电流表(0~0.6 A,1.0 Ω),滑动变阻器有R 1(10 Ω, 2 A )和R 2(100 Ω,0.1 A )各一只.(1)在实验中滑动变阻器应选用 __________(填“R 1”或“R 2”);(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U -I 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U -I 图象,下列判断正确的是( )图5A .电动势E 1=E 2,发生短路时的电流I 1>I 2B .电动势E 1=E 2,内阻r 1>r 2C .电动势E 1=E 2,内阻r 1<r 2D .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U -I 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 =EI 短,计算出待测电源内电阻为12 ΩD .电流为0.3 A 时的外电阻是18 Ω4.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( )A .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 点相连思考题:5.小明同学设计了如图所示的电路测电源电动势E 及电阻R 1和R 2的阻值。
实验3测定电池的电动势和内阻导学案
2.10测定电池的电动势和内阻【学习目标】 1.学习测量电源电动势和内阻的方法,掌握科学测量的步骤。
2.了解实验中误差的来源,了解用不同方法测量得出结果E 与r的误差分析。
3.知道实验原理,学会科学处理实验数据的方法——公式法和图象法。
【同步导学】1、实验原理(1)用电压表、电流表、可变电阻(如滑动变阻器)测量。
如图(1)所示:测出两组_______值,就能算出电动势和内阻。
原理公式:_____________(2)用电流表、电阻箱测量。
如图(2)所示:测出两组______值,就能算出电动势和内阻。
原理公式:_____________(3)用电压表、电阻箱测量。
如图(3)所示:测出两组_______值,就能算出电动势和内阻。
原理公式:_____________这几种方法均可测量,下面我们以图(1)所示的方法介绍实验步骤和实验数据的处理方法。
2.实验器材:电池(待测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线,坐标纸。
3.实验步骤:(1)确定电流表、电压表的量程,按照电路原理图把器材连接好。
(2)把滑动变阻器滑片移到电阻最大的一端。
(3)闭合电键,调节变阻器,使电流表有明显示数,记录一组电压表和电流表的读数,用同样方法测量并记录几组I 、U 值。
(4)断开电键,整理好器材。
(5)数据处理:在坐标纸上作U -I 图,求出E 、r4.注意事项:(1)实验电路图:安培表和滑动变阻器串联后与伏特表并联。
(2)测量误差:E 、r 测量值均小于真实值。
(3)安培表一般选0-0.6A 档,伏特表一般选0-3V 档。
(4)电流不能过大,一般小于0.5A 。
5.数据记录6.数据处理I 的数据,代入r I U E +=得 r I U E I +=1 1、 代数法 用两组U 和解方程组得到E 和r 的值为了减小实验的偶然误差,应该利用U 、I 的值多求几组E 和r 的值,算出它们的平均值 2图像法以I 为横坐标、U 为纵坐标建立直角坐标系,根据几组I 、U 的测量值在坐标系中描点作图。
《测定电池的电动势和内阻》导学案
2.10 《测定电池的电动势和内阻》学案学习目标1、测电源的电动势和内阻2、用电压表和电流表测电源的电动势和内阻;作图处理实验数据。
知识链接1、闭合电路欧姆定律的内容是什么?2、路端电压U和干路电流I的关系式以及图象是什么?学习过程一、实验原理1、如图1所示:测出两组U、I值,就能算出电动势和内阻。
原理公式:E=U+Ir。
解:2、如图2所示:测出两组I、R值,就能算出电动势和内阻。
原理公式:E= I(R+r)。
解:3、如图3所示:测出两组U、R值,就能算出电动势和内阻。
原理公式:rRUUE+=。
解:二、下面以图1所示的方法介绍实验步骤和实验数据的处理方法。
1、实验器材电池(待测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线,坐标纸。
2、主要实验步骤1)按照1把器材连接好。
2)把滑动变阻器滑片移到电阻最大(填“最大”或“最小”)的一端。
3)闭合电键,调节滑动变阻器,使电流表有明显示数,记录一组电压表和电流表的读数,用同样方法测量并记录几组I、U、值。
4)断开电键,整理好器材。
5)数据处理:在坐标纸上作U-I图线,求出E、r。
U(V)I(A)3、注意事项:关于图象法处理数据①将图线延长,纵轴截距意味着断路情况,它的数值等于电动势E。
横轴截距(路端电图2 图3 图 1压U =0)意味着短路情况,它的数值等于短路电流rE。
②由于r 一般很小,得到的图线斜率的绝对值就较小。
为了使测量结果准确,纵轴的坐标一般不从零开始,计算r 时选取直线上相距较远的两点求得。
反馈检测:1.在测定电池的电动势和内电阻的实验中,除需用导线和开关外,下述各组器材可完成实验的是()(1)伏特表和安培表 (2)安培表和电阻箱 (3)安培表和变阻器(4)伏特表和电阻箱(5)伏特表和变阻器 (6)伏特表、安培表和变阻器2.可用理想电压表、理想电流表Ⓐ、变阻器R 以及电键K 和导线等器材来测量某一电源E 的电动势和内阻.下面给出了四个电路图,图中+、-代表电源的正、负极和电表的正负接线柱.正确的电路图是()3.测量“水果电池”的电动势和内电阻:将一铜片和一锌片分别插入一只苹果内,就构成了简单的“水果电池”,其电动势约1.5V ,可是这种电池并不能点亮额定电压为1.5V ,额定电流为0.3A 的手电筒上的小灯泡.原因是流过小灯泡的电流太小了,经实验测得还不足3mA.现用量程合适的电压表、电流表以及滑动变阻器、开关、导线等实验器材尽量精确地测定“水果电池”的电动势和内电阻.(1)若给出的滑动变阻器有两种规格:A(0~30Ω)B(0~30kΩ).本实验中应该选用哪种规格的滑动变阻器?答:________.(2)在实验中根据电压表的示数U 与电流表的示数I 的值,经描点、连线得到U -I 图象,如图所示,根据图中所给数据,则“水果电池”的电动势的内电阻分别为E =________V ; r =________Ω.。
《实验:测定电池的电动势和内阻》 导学案
《实验:测定电池的电动势和内阻》导学案一、实验目的1、掌握用伏安法测定电池的电动势和内阻的方法。
2、学会利用图象处理实验数据,计算电池的电动势和内阻。
二、实验原理1、闭合电路欧姆定律:$E = U + Ir$,其中$E$表示电源电动势,$U$表示路端电压,$I$表示电路中的电流,$r$表示电源内阻。
2、改变外电路电阻$R$,测出两组$U$、$I$的值,列出两个方程:$E = U_1 + I_1r$$E = U_2 + I_2r$解方程组可得$E$和$r$的值。
为了减小误差,多测几组$U$、$I$值,然后在$U I$坐标系中描点作图,所得直线与纵轴的交点即为电动势$E$,直线的斜率的绝对值即为内阻$r$。
三、实验器材电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。
四、实验步骤1、按图连接电路,注意电表量程的选择,开关应处于断开状态,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处。
2、闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表有明显示数,记录一组$U$、$I$值。
3、继续调节滑动变阻器,多测几组$U$、$I$值,填入表格。
4、断开开关,整理好器材。
5、以$I$为横坐标,$U$为纵坐标,建立直角坐标系,将所测数据描点作图,得到$U I$图象。
五、数据处理1、计算法:分别求出不同$I$值对应的$r$和$E$,然后取平均值。
$r =\frac{U}{I} R$ ($R$为外电路电阻)2、图象法:在$U I$图象中,纵轴截距为电动势$E$,直线斜率的绝对值为内阻$r$。
六、误差分析1、系统误差:由于电压表的分流作用,使得电流表的示数小于通过电源的实际电流。
$E_{测} < E_{真}$,$r_{测} < r_{真}$2、偶然误差:(1)读数不准确。
(2)作图不准确。
七、注意事项1、为了使电池的路端电压变化明显,应选择内阻较大的旧电池。
2、电表量程要选择合适,使测量时指针偏转尽量大一些。
3、画图时要使尽量多的点落在直线上,不在直线上的点要均匀分布在直线两侧。
2.10 实验:测定电池的电动势和内阻
A
R
R
V
E,r K E,r K
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其他实验方案的分析
公式法:
E I 1 R1 I 1 r E I 2 R2 I 2 r
I1 R1 I 2 R2 解得:r I I 2 1
E I1 I 2 ( R1 R2 ) I 2 I1
E,r
A
R
K
图像法:由 E=IR+Ir 得:
I短
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E I短 r
U rk I
注意事项
(1)电池的选择: 为使实验中U随I的变化明显,应选用内阻较大 的电池,可以用旧些的干电池,但过旧的电池虽然 内阻大,但电动势不稳定,也不宜使用. (2)防止电池极化: 电路中的电流较大时电池极化现象比较严重, 会导致电动势明显下降和内阻明显增大. 因此通电 时间越短越好,读完数据立即切断电源,要特别 注意测量时绝不允许负载短路
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(3)作U-I图象时的注意点:
画U-I图线时,应使图线通过尽可能多的点,并使 不在直线上的点均匀分布在直线的两侧,个别偏离直 线太远的点可舍去. 画U-I图线时,纵轴的刻度可以不从零开始,而是根 据测得的数据从某一恰当的值开始(但横坐标必须从0 开始)这时图线与横轴的交点不再是短路电流,而图线 与纵轴的截距仍为电动势E,图线的斜率的绝对值仍 为内阻r.
U1 U2 r真 RA I2 I1
解得: E I 2U 1 I 1U 2 真
( I2 I1 )
Page 16他实验方案的分析
测定电池电动势还有另外两种方法:用电阻箱及一 只电表(电压表或电流表),试画出测量的电路图,以及需 要测定的实验数据,写出计算电动势及内阻的表达式。
2.10《实验:测定电池的电动势和内阻》
一、实验原理:
闭合电路欧姆定律 求出E、r E=U+Ir
E=U1+I1r E=U2+I2r
电压表、电流表测U、I
A
二、设计方案:
方案1:用电压表、电流表
测电池的E、r
V
思考:
有没有其他方法?
E=I(R+r)
U EU R r
电流表、两个定值电阻 电压表、两个定值电阻
1、测干电池的电动势和内阻,应选用旧电池 注意:
旧电池的内阻较大,以使电压表示数变化明显 2、用电压表和电流表测电池的电动势和内阻,应选用安培表 的外接法 3、U=0时的电流为短路电流 4、根据图象求E、r误差较小,图像是直线!(距离直线较远的点应 当舍弃)
3、测量电源E的电动势E及电阻r(E约为4.5V,r约为1.5Ω )
方案2:用电流表、定值电阻测电池的E、r
电阻箱
方案3:用电压表、定值电阻测电池的E、r
电阻箱
三、实验步骤:
1:按原理图连接实物图
A V
E 、r
R
S
2、把变阻器的滑片移到一端使电阻值最大
3、闭合电键,调节变阻器,使电流表的读数有明显示数,
记录一组电流表和电压表的示数,用同样的方法测量并记录 U/V 几组U,I值。 E . 4、断开电键,整理好器材
R’ A
V
I1U2 I2U1 (2)E I1 I2
R
K
E.r
U2 U1 r R I1 I2
祝同学们学习愉快!
再见!
三、数据处理:
O
方法:公式法
方法二:图象法
I短
.E
r
I/A
实验指导教案:测量电池的电动势和内阻
实验指导教案:测量电池的电动势和内阻在学习电学的课程中,我们需要了解电池的电动势和内阻。
在本次实验中,我们将会探究在电路中如何测量电池的电动势和内阻。
实验目的1.了解电池的电动势和内阻的概念2.掌握测量电池电动势和内阻的方法及操作步骤3.探究电池的电动势和内阻对电路的影响实验原理电池的电动势是指单位电荷由负极移向正极时所做的功,在国际单位制中通常用伏特(V)表示,电动势的公式为: E=V+lR;其中E为电动势,V为内阻I为电流。
内阻是指电池内部电源与电路外部负荷电阻之间的电阻,其大小通常用欧姆(Ω)表示。
测量电池电动势和内阻的方法1.量电池的电动势实验步骤如下:(1) 用万用表的直流电压档测量电池的电动势。
将电池的正极和负极分别连接到万用表的正、负输入端,用红黑测试笔连接。
(2) 测量电池在连续负载时的电压。
连接电池和电阻网络、电压表和安培表,按照电路图连接电路。
将电压表并联在电阻上,将安培表串联到电路中,记录电压和电流的读数,计算电路中的电阻。
(3) 计算电池的内阻。
应用欧姆定律U=IR,欧姆定理R=V/I。
2.测量电池的内阻实验步骤如下:(1) 使用万用表或反光法测量电池的电动势与分圆电阻。
将测试圆电阻连接到电池的正负极上,分别读取电压和电流,根据欧姆定律U=IR计算电池内阻。
(2) 将电池连接到一定电阻的电路中。
根据电路图连接电路,将电阻替换为一根变阻器。
(3) 测量电路的电流和电压。
读取电流与电压的数值,计算电路的电阻。
(4) 根据上述计算结果计算出电池内阻:R = R总 - R负载其中,R总为电路总电阻,R负载为负载电阻。
实验结果根据电路图连接实验所需的设备,完成电路搭建,并记录测量数据。
根据记录结果计算得出电池的电动势和内阻,确认测量结果的准确性。
实验总结电池的电动势和内阻对电路的影响很大,需要通过实验方法进行测量和分析。
熟练掌握测量电池电动势和内阻的实验方法,能够夯实学习电学的基础知识,从而更好地理解电路学习的核心概念。
测定电池的电动势和内阻导学案
§2.10《真验:测定电池的电动势战内阻》导教案之阳早格格创做教习目标1、相识并掌握测定电池的电动势战内阻的本理战真验要领.2、教习用图象法处理真验数据.沉面战易面教教沉面:掌握真验本理战要领,教会处理真验数据.教教易面:用图象法处理真验数据.※真验本理1.关合电路欧姆定律:2.画出真验本理图.※真验步调1:按本理图连交真物图2、把变阻器的滑片移到一端使电阻值最大3、关合电键,安排变阻器,使电流表的读数有明隐现数,记录一组电流表战电压表的示数,用共样的要领丈量并记录几组U,I 值4、断启电键,整治佳器材※真验数据处理(1)公式法用电压表、电流表战一个可变电阻测定电池的电动势战内阻时,用二组I 战U 的数据,代进公式E =U +Ir ,解圆程组便不妨算出电池的电动势E 战内阻r.(2)图象法归纳: ※真验缺面分解 图象法若采与如图24所示电路,对于待测电源而止,电流表处于中交状态,此时电压表的丈量值便是电源二端的电压,但是电流表的丈量值本去没有是通过电源的电流,由于电压表的分流效率,电流表示数I 测小于流经电池的电流I 真,且有I 测=I 真-IV .设电压表的内阻为RV ,则V V UI R ,所以路端电压U 越大,IV 越大;U 趋于整时,IV 也趋于整.据此,可得到如图31所示的二条图线,其中真线AB 为按本质丈量值描画得到的图线,真线A 'B 为去除了缺面果素下的真正在图线,由图线不妨瞅出E 战r 的丈量值皆小于真正在值,即E 测<E 真,r 测<r 真.若采与如图30所示电路,对于待测电源而止,电流表处于内交状态,此时电流表的丈量值便是流经电源的图27图31E E U图30 图32U U 测真图24电流,但是电压表的丈量值本去没有是电源二端的电压,由于电流表的分压效率,电压表示数U测小于路端电压U真,且有U测=U真-UA.设电流表的内阻为RA,则UA=IRA,所以电流I越大,UA越大;I趋于整时,UA也趋于整.据此,可得到如图32所示的二条图线,其中真线为按本质丈量值描画得到的图线,真线为去除了缺面果素下的真正在图线,由图线不妨瞅出E的丈量值等于真正在值,但是r的丈量值大于真正在值,即E测=E真,r测>r真.※当堂训练:用图2.9-6的电路测定一节蓄电池的电动势战内阻.蓄电池的内阻非常小,为预防安排滑动变阻器时制成短路,电路中用了一个呵护电阻R0.除蓄电池、启关、导线中,可供使用的真验器材另有:A.电流表(量程0.6 A、3A)B.电压表(量程3V、15V)C.定值电阻(阻值1Ω、额定功率5W)D.定值电阻(阻值10Ω、额定功率10W)E.滑动变阻器(构制范畴0~10Ω、额定电流2A)F.滑动变阻器(构制范畴0~200Ω、额定电流1A)(1)电流表,电压表各选哪个?(2)定值电阻采用哪个?滑动变阻器采用哪个?《真验:测定电池的电动势战内阻》课后检测题一:采用题1.正在测定电源电动势战内阻的真验中,为使真验效验明隐且没有会益伤仪器,应采用下列电源中()2.底下给出多种伏安法测电池电动势战内电阻的数据处理要领,其中既能减小奇然缺面,又曲瞅、烦琐的是()A.测出二组I、U的数据,代进圆程组E=U1+I1r战E=U2+I2r,供出E战rB.多测几组I、U的数据,供出几组E战r,末尾分别供出其仄衡值C.测出多组I、U的数据,画出U-I图象,再根据图象供E战rD.多测出几组I、U的数据,分别供出I战U的仄衡值,用电压表测出断路时的路端电压即为电动势E,再用关合电路欧姆定律供出内电阻r3.用图象法估计电动势战内阻时,先要描面,便是正在U-I 坐标系中描出与每组I、U值对于应的面,以下道法透彻的是()A.那些面应当准确天分散正在一条曲线上,即U-I图线应通过每个面B.那些面应当基础正在一条曲线上,由于奇然缺面没有克没有及预防,所以U-I图线没有成能通过每一个面E.各别偏偏离曲线太近的面,应当舍去4.测电池电动势战内阻的真验中,由于电流表战电压表内阻的效率,以下道法透彻的是()A.正在左图所示电路中,E测<E真B.正在左图所示电路中,r测<r真C.正在左图所示电路中,E测<E真D.正在左图所示电路中,r测<r真5.如图所示是根据某次真验记录的数据画出的U—I图线,关于此图线,下列的道法中透彻的是:()A、电源的内阻r=5Ω6.正在测定电池的电动势战内电阻的真验中,待测电池、启关战导线,协共下列哪组仪器,不妨达到真验手段()B.一只电流表、一只电压表战一个滑动变阻器二:挖空题7.如图所示为根据真验数据画出的路端电压U随电流I变更的图,由图线可知,该电池的电动势E=V,电池的内电阻r= .8. 正在测定一节搞电池(电动势约为1.5V,内阻约为2)的电动势战内阻的真验中,变阻器战电压表各有二个供选: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,).电压表该当选_______(挖A或者B),那是果________________________;变阻器该当选_______(挖A或者B),那是果________________________.9.用一只电流表战一只电压表测电池电动势战内电阻的真验电路犹如图所示的甲、乙二种,采与甲图测定E战r时爆收的系统缺面主假如由于;采与乙图测定E战r时爆收的系统缺面主假如由于,为了减小上述系统缺面,当R近小于RV 时,应采与电路.10.正在用电流表战电压表测电池的电动势战内电阻的真验中,所用电流表战电压表的内阻分别为0.1Ω战1kΩ.底下分别为真验本理图及所需的器件图.(1).试正在上图中画出连线,将器件按本理图连交成真验电路.(2)一位共教记录的6组数据睹表.试根据那些数据正在下图中画出U-I图线.根据图象读出电池的电动势E= V,根据图象供出电池内阻r= Ω.I(A)U(V)11.用伏安法测一节搞电池的电动势E战内电阻r,所给的器材有:(A)电压表○V:0—3—15V;(B)电流表○A:0—0.6—3A;(C)变阻器R1(总电阻20Ω);(D)变阻器R2(总电阻100Ω);以及电键S战导线若搞.(1)电压表量程采用_______,电流表量程采用_______,变阻器采用________.(2)正在下边的圆框中画出真验电路图.(3)如图所示的U-I图上是由真验测得的7组数据标出的面,请您完毕图线,并由图线供出E=________V,r=________Ω.(4)若只采用二组数据,用欧姆定律算出E、r,有大概缺面较大;若采用第________组战第________组数据缺面最大.12.丈量电源B的电动势E及内阻r(E约为4.5V,r约为1.5Ω).器材:量程3V的理念电压表○V,量程的电流表○A(具备一定内阻),牢固电阻R=4Ω,滑动变阻器R′,启关S,导线若搞.①画出真验电路本理图.图中各元件需用题目中给出的标记或者字母标出.②真验中,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.则不妨供出E=,r=.(用I1,I2,U1,U2及R表示)③若采与左图的电路图去举止真验,试分解真验制成的缺面.13.已知太阳能电池组的电动势约为8V,短路电流约为4mA,为了透彻测出它的电动势战内阻,除导线战启关中,可供采用的仪器有:A. 电流表, 量程5mA,内阻约10ΩB. 电流表, 量程20mA,内阻约40ΩC. 电压表, 量程5.0V,内阻约5kΩD. 电压表, 量程15V,内阻约15kΩE. 滑动变阻器电阻4 kΩF. 滑动变阻器电阻40 kΩ(1) 为使真验尽大概便当、准确,应采用上述仪器中的(用所给器材的代号挖写).(2)画出电路图.(3)该电路测得的电源电动势战真正在值相比较.测得的内电阻战真正在值相比较.(挖偏偏大、偏偏小或者相等)。
2.10实验:测定电池的电动势和内阻(学案)-最新教学文档
一般说来,“教师”概念之形成经历了十分漫长的历史。杨士勋(唐初学者,四门博士)《春秋谷梁传疏》曰:“师者教人以不及,故谓师为师资也”。这儿的“师资”,其实就是先秦而后历代对教师的别称之一。《韩非子》也有云:“今有不才之子……师长教之弗为变”其“师长”当然也指教师。这儿的“师资”和“师长”可称为“教师”概念的雏形,但仍说不上是名副其实的“教师”,因为“教师”必须要有明确的传授知识的对象和本身明确的职责。I/A
2.10实验:测定电池的电动势和内阻(学案)
课本、报刊杂志中的成语、名言警句等俯首皆是,但学生写作文运用到文章中的甚少,即使运用也很难做到恰如其分。为什么?还是没有彻底“记死”的缘故。要解决这个问题,方法很简单,每天花3-5分钟左右的时间记一条成语、一则名言警句即可。可以写在后黑板的“积累专栏”上每日一换,可以在每天课前的3分钟让学生轮流讲解,也可让学生个人搜集,每天往笔记本上抄写,教师定期检查等等。这样,一年就可记300多条成语、300多则名言警句,日积月累,终究会成为一笔不小的财富。这些成语典故“贮藏”在学生脑中,自然会出口成章,写作时便会随心所欲地“提取”出来,使文章增色添辉。一、记录两种接法的U-I表达式,并求出电动势和内阻
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高中物理 第二章第10节 实验 测定电池的电动势和内阻同步导学案
第10节实验:测定电池的电动势和内阻一、实验目的(1)明白伏安法测量电源电动势和内阻的实验原理,进一步明白得电源路端电压随电流转变的关系。
(2)学会依照图像合理外推动行数据处置的方式。
(3)尝试进行电源电动势和内电阻测量误差的分析,了解测量中减小误差的方法。
二、实验原理实验电路如图2-10-1所示,依照闭合电路的欧姆定律,改变R的阻值,测出两组U、I的值,依照闭合电路欧姆定律可列出两个方程:E=U1+I1r和E=U2+I2r,联立可解出E、r的值。
图2-10-1三、实验器材待测电池一节,电流表(0~0.6 A)、电压表(0~3 V)各一块,滑动变阻器一只,开关一只,导线假设干。
四、实验步骤(1)选定电流表、电压表的量程,依照电路图把器材连接好。
(2)把滑动变阻器滑片移到电阻最大的一端(图2-10-2中左端)。
(3)闭合电键,调剂滑动变阻器,使电流表有明显示数,读出电压表示数U和电流表示数I,并填入事前绘制好的表格(如下表)。
(4)多次改变滑片的位置,读出对应的多组数据,并一一填入表中。
图2-10-2实验序号123456I/AU/V(5)断开电键,整理好器材。
五、数据处置依据以上实验步骤测得数据,能够用以下两种方式取得结果。
(1)平均值法:利用在实验中测得6组U 、I 值,别离组成三组方程组,联立解得三个电动势和三个内电阻,别离算出它们的平均值,即E =E 1+E 2+E 33,r =r 1+r 2+r 33。
(2)图像法:以路端电压U 为纵轴、干路电流I 为横轴成立U -I 坐标系,在座标平面内描出各组(U ,I )值所对应的点,然后尽可能多地通过这些点作一条直线,使不在直线上的点大致均匀散布在直线双侧,那么直线与纵轴交点的纵坐标即是电池电动势的大小(一次函数的纵轴截距),直线的斜率大小即为电池的内阻r ,即r =|ΔUΔI|。
六、注意事项在实验时应注意以下五点:(1)电池应选利用过一段时刻的半新电池,如此能够使路端电压有较大范围的转变值。
学案2:2.10实验:测定电池的电动势和内阻
2.10实验:测定电池的电动势和内阻重点突破一、实验步骤(以伏安法为例)1.电流表用0~0.6 A 量程,电压表用0~3 V 量程,按实验原理图连接好电路.2.把滑动变阻器的滑片移到一端,使其阻值最大.3.闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表有明显的示数,记录一组数据(I 1、U 1).用同样的方法测量几组I 、U 值.4.断开开关,整理好器材.5.处理数据,用公式法和图象法这两种方法求出电池的电动势和内阻.二、实验数据的处理1.公式法:由E =U 1+I 1r ,E =U 2+I 2r 可解得E =I 1U 2-I 2U 1I 1-I 2,r =U 2-U 1I 1-I 2. 可以利用U 、I 的值多求几组E 、r 的值,算出它们的平均值.2.图象法(1)本实验中,为了减少实验误差,一般用图象法处理实验数据,即根据多次测出的U 、I 值,作U -I 图象;(2)将图线两侧延长,纵轴截距点意味着断路情况,它的数值就是电池电动势E ;(3)横轴截距点(路端电压U =0)意味着短路情况,它的数值就是短路电流E r; (4)图线斜率的绝对值即电池的内阻r ,即r =|ΔU ΔI |=E I 短,如图所示.三、注意事项1.为使电池的路端电压有明显变化,应选取内阻较大的旧干电池和内阻较大的电压表.2.实验中不能将电流调得过大,且读数要快,读完后立即切断电源,防止干电池因大电流放电时间过长导致内阻r 发生明显变化.3.当干电池的路端电压变化不很明显时,作图象,纵轴单位可取得小一些,且纵轴起点可不从零开始.如图所示,此时图线与纵轴交点仍为电池的电动势E ,但图线与横轴交点不再是短路电流,内阻要在直线上取较远的两点用r =|ΔU ΔI|求出. 四、误差分析1.偶然误差:主要来源于电压表和电流表的读数以及作U -I 图象时描点不准确.2.系统误差:主要原因是电压表的分流作用,使得电流表上读出的数值比流过电源的电流偏小一些.U 越大,电流表的读数与总电流的偏差就越大,将测量结果与真实情况在U -I 坐标系中表示出来,可以得到E 测<E 真,r 测<r 真.达标检测1.(多选)为测定电池的电动势和内阻,待测电池、开关、导线配合下列仪器可达到实验目的的是( )A .一只电流表和一只电阻箱B .一只电压表和一只电阻箱C .一只电流表和一个滑动变阻器D .一只电压表和一个滑动变阻器2.(多选)如图所示是根据某次实验记录数据画出的U -I 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 =E I 短,计算出待测电源内阻为12 Ω D .电流为0.3 A 时的外电阻是18 Ω3.某研究性学习小组利用如图甲所示电路测量电池组的电动势E 和内阻r .根据实验数据绘出如图乙所示的R -1I图线,其中R 为电阻箱读数,I 为电流表读数,由此可以得到E = ,r = .4.用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻,被测电源是两节干电池串联成的电池组.可供选择的实验器材如下:A.电流表,量程0~0.6 A,0~3 AB.毫安表,量程0~100 μA,0~100 mAC.电压表,量程0~3 V,0~15 VD.滑动变阻器,0~1 000 Ω,0.1 AE.滑动变阻器,0~20 Ω,2 AF.开关一个,导线若干(1)为了尽量得到较准确的实验结果,电流表应选,量程应选,电压表量程应选,滑动变阻器应选.(2)有甲、乙两个可供选择的电路如图所示,应选电路进行实验,实验中误差是由于表的读数比真实值偏(选填“大”或“小”)而引起的.5.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:A.待测干电池(电动势约为1.5 V,内阻小于1.0 Ω)B.电流表G(满偏电流I g=3 mA,内阻R g=10 Ω)C.电流表A(0~0.6 A,内阻0.1 Ω)D.滑动变阻器R1(0~20 Ω,10 A)E.滑动变阻器R2(0~200 Ω,1 A)F.定值电阻R0(990 Ω)G.开关和导线若干(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图甲中的a、b两个参考实验电路.其中合理的是图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选(填写器材前的字母代号).(2)图乙为该同学根据(1)中选出的合理实验电路,利用测出的数据绘出的I1-I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),则由图线可得被测干电池的电动势E=V,内阻r=Ω.6.某同学利用电压表和电阻箱测定一种特殊电池的电动势(电动势E大约在9 V左右,内阻r约为50 Ω).已知该电池允许输出的最大电流为150 mA,该同学利用如图甲所示的电路进行实验,图中电压表的内阻约为2 kΩ,R为电阻箱,阻值范围0~9 999 Ω,R0是定值电阻,起保护电路的作用.改变电阻箱阻值,取得多组数据,作出了如图乙所示的图线,则根据该同学所作的图线可求得该电池的电动势E为V,内阻r为Ω.(结果保留两位有效数字)7.小明利用如图甲所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻.甲(1)甲图中电流表的示数为 A.(2)调节滑动变阻器,电压表和电流表的示数记录如下:请根据表中的数据,在坐标纸上作出U-I图线.乙由图线求得:电动势E=V;内阻r=Ω.(3)实验时,小明进行了多次测量,花费了较长时间,测量期间一直保持电路闭合.其实,从实验误差考虑,这样的操作不妥,因为.答案1.解析:选AB.由E =IR +Ir 知测E 、r 用一只电流表测电流,用电阻箱改变外电阻并可读出阻值,只要获得两组I 、R 数据即可求得E 、r ,用滑动变阻器无法确定接入电路的电阻,故A 可行,C 不可行;由E =U +U Rr 知测E 、r 用一只电压表和一只电阻箱可获得两组U 、R 值求出E 、r ,故B 可行;若用一只电压表和一个滑动变阻器不可以,因滑动变阻器接入电路的阻值无法确定,故D 不可行.2.解析:选AD.图象与纵轴的交点,电流取值为0,此时为断路状态,截距即等于电源电动势,选项A 对;但图象与横轴的交点处,电压等于5.0 V ,所以0.5 A 是路端电压为5.0 V时的电流,而不是短路电流,所以B 错;根据r =E -U I 得:r =2 Ω,所以C 错;根据R =U I=5.40.3Ω=18 Ω,选项D 对. 3.解析:由闭合电路欧姆定律有E =I (R +r ),得R =E I-r . 由此知图线的斜率为电动势E ,纵轴截距大小为内阻r .则E =9-23.5-1.0V =2.8 V ,r =1 Ω. 答案:2.8 V 1 Ω4.解析:(1)由于电路中电流会大于0.1 A ,电流表应选A ,量程应选0~0.6 A ,由于电源电动势为3 V ,故电压表量程应选0~3 V ,由于电池内电阻较小,故滑动变阻器用E.(2)甲图测得的电阻是电流表内阻R A 与电源内阻r 的串联值,由于R A 与r 相差不多,因而误差较大,乙图测得的电阻是电压表内阻R V 与电源内阻r 的并联值,由于R V ≫r ,因而误差较小,应选用乙电路.乙图中由于电压表的分流,电流表的读数比真实干路电流偏小. 答案:(1)A 0~0.6 A 0~3 V E (2)乙 电流 小5.解析:(1)电路a 中电流表A 和定值电阻R 0组成的电压表量程为0. 6×990.1 V≈594 V ,而干电池电动势仅约为1.5 V ,所以电路a 不合理,电路b 合理,若滑动变阻器用R 1,电路中最小电流约为I =1.520A =0.075 A ,所以用滑动变阻器R 1改变电路较为方便. (2)根据实验原理可知电流表G 的读数乘以(10+990)Ω,即为电路的路端电压, 所以由图线可得干电池电动势E =1.48×10-3×1 000 V =1.48 V ;从图线上取两点得干电池的内阻r =(1.45-1.25)×10-3×1 0000.3-0.05Ω=0.8 Ω. 答案:(1)b D (2)1.48(1.47~1.49均正确) 0.8(0.78~0.82均正确)6.解析:由图示电路图可知,电源电动势为:E =U +Ir =U +U R 0+Rr . 整理得:1U =1E +r E 1R 0+R, 1U -1R 0+R 图线的纵轴截距表示电动势的倒数,图线的斜率为:k =r E, 由图示图象可知:1E =0.1,r E=5, 解得:E =10 V ,r =50 Ω.答案:10 507.解析:(1)电流表选用量程为0~0.6 A ,分度值为0.02 A ,保留分度值读数为0.44 A.(2)坐标系选择合适的标度,根据表中数据描点作出的U -I 图线如图所示.图线与纵轴交点为“1.61 V”,故E =1.61 V ,由图线的斜率ΔU ΔI=1.24知,电源内阻为1.24 Ω.注意此处不要用图象与纵轴交点值除以与横轴交点值.(3)长时间保持电路闭合,电源会发热,电源内阻会发生变化,干电池长时间放电,也会引起电动势变化,导致实验误差增大.答案:(1)0.44 (2)U -I 图线见解析 1.61(1.59~1.63都算对) 1.24(1.22~1.26都算对) (3)干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化,导致实验误差增大。
测定电池的电动势和内阻1教案
10实验:测定电池的电动势和内阻一、实验目的1.掌握实验电路、实验的原理及实验的方法.2.学会用图象法处理实验数据,对误差进行初步分析,了解测量中减小误差的办法.二、实验原理根据闭合电路欧姆定律可以有下面三种思路求出电池的电动势和内阻.思路1.伏安法测电动势E 和内电阻r(1)如图2-10-1甲所示,改变滑动变阻器的阻值,从电流表、电压表中读出几组I 和U 的值,由U =E -Ir 可得:E =I 1U 2-I 2U 1I 1-I 2,r =U 2-U 1I 1-I 2.甲 乙图2-10-1(2)为减小误差,至少测出六组U 和I 值,且变化范围要大些,然后在坐标系中作U -I 图,由图线纵截距和斜率找出E 、r (r =|ΔU ||ΔI |),如图乙.思路2:用电流表、电阻箱测电动势E 和内电阻r由闭合电路的欧姆定律得:E =I (R +r )用电流表测干路中的电流,通过改变电路中的电阻,测出两组R 、I 数据,就可以列出两个关于E 、r 的方程:E =I 1(R 1+r ) E =I 2(R 2+r )联立就可以解出结果,实验电路如图2-10-2所示.图2-10-2思路3.用电压表、电阻箱测电动势E 和内电阻r由闭合电路的欧姆定律得:E =U +Ur R用电压表测得路端电压,通过改变电路中的电阻,测出两组U 、R 数据,就可以列出两个关于E 、r 的方程:E =U 1+U 1r R 1 E =U 2+U 2r R 2联立就可以解出结果,实验电路如图2-10-3所示.图2-10-3三、实验器材在不同的思路中需要的实验器材略有不同,分别如下:思路1:待测电池一节,电流表、电压表各一个,滑动变阻器一个,开关一个,导线若干.思路2:待测电池一节,电流表一个,电阻箱一个,开关一个,导线若干.思路3:待测电池一节,电压表一个,电阻箱一个,开关一个,导线若干.以思路1为例,探究实验操作过程、数据处理方法、误差的产生及注意事项.一、实验步骤1.确定电流表、电压表的量程,按图2-10-4连接好电路,并将滑动变阻器的滑片移到使接入电路的阻值为最大值的一端.图2-10-42.闭合开关S,接通电路,将滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动,从电流表有明显读数开始,记录一组电流表、电压表读数.3.同样的方法,依次记录多组U、I值.4.断开开关S,拆除电路.5.以U为纵轴,I为横轴,将记录的电压、电流标在坐标图上,过这些点作一条直线,根据纵轴截距求出电动势,根据斜率大小求出内电阻.二、数据处理为减小测量误差,本实验常选用以下两种数据处理方法:1.公式法利用依次记录的多组数据(一般6组),分别记录如表所示:分别将1E 1、r 1,E 2、r 2,E 3、r 3,求出它们的平均值E =E 1+E 2+E 33,r =r 1+r 2+r 33作为测量结果. 2.图象法把测出的多组U 、I 值,在U -I 图中描点画图象,使U -I 图象的直线经过大多数坐标点或使各坐标点大致分布在直线的两侧,如图2-10-5所示,由U =E -Ir 可知:图2-10-5(1)纵轴截距等于电源的电动势E ,横轴截距等于外电路短路时的电流I m =E r .(2)图线斜率的绝对值等于电源的内阻r =|ΔU ΔI |=E I m. 三、误差分析1.偶然误差:主要来源于电压表和电流表的读数以及作U -I 图象时描点不准确.2.系统误差主要原因是未考虑电压表的分流作用,使得电流表上读出的数值比实际的总电流(即流过电源的电流)要小一些.U 越大,电流表的读数与总电流的偏差就越大,将测量结果与真实情况在U -I 坐标系中表示出来,如图所示,可见E 测<E 真,r 测<r 真.图2-10-6四、注意事项1.器材或量程的选择(1)电池:为了使路端电压变化明显,电池的内阻宜大些,可选用已使用过一段时间的1号干电池.(2)电压表的量程:实验用的是一节干电池,因此电压表量程在大于1.5 V的前提下,越小越好,实验室中一般采用量程为0~3 V 的电压表.(3)电流表的量程:对于电池来讲允许通过的电流最大为0.5 A,故电流表的量程选0~0.6 A的.(4)滑动变阻器:干电池的内阻较小,为了获得变化明显的路端电压,滑动变阻器选择阻值较小一点的.2.电路的选择:伏安法测电源电动势和内阻有两种接法,由于电流表内阻与干电池内阻接近,所以电流表应采用内接法,即一般选择误差较小的甲电路图.甲乙2-10-73.实验操作:电池在大电流放电时极化现象较严重,电动势E 会明显下降,内阻r会明显增大,故长时间放电不宜超过0.3 A,短时间放电不宜超过0.5 A.因此,实验中不要将I调得过大,读电表示数要快,每次读完后应立即断电.4.数据处理(1)当路端电压变化不是很明显时,作图象时,纵轴单位可以取得小一些,且纵轴起点不从零开始,把纵坐标的比例放大.(2)画U-I图象时,要使较多的点落在这条直线上或使各点均衡分布在直线的两侧,个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑.这样,就可使偶然误差得到部分抵消,从而提高精确度.实验探究一实验仪器选择及误差分析为测定一节干电池(电动势约1.5 V,内阻约1.0 Ω)的电动势和内阻,实验室备有电流表G(满偏电流3 mA,内阻25 Ω)、定值电阻R0=0.126 Ω、开关和若干导线及以下器材:A.量程0~3 V,内阻约1 000 Ω的电压表B.量程0~15 V,内阻约1 500 Ω的电压表C.总阻值为10 Ω、额定电流为2 A的滑动变阻器D.总阻值为100 Ω、额定电流为1 A的滑动变阻器(1)因电流表量程太小,需将R0与电流表________联以扩大量程;(2)电压表应选择________;滑动变阻器应选择______.(填序号)(3)请在虚线框内完成实验电路图;(4)根据所画出的电路图,分析引起该实验系统误差的主要原因是_______________________________________________________________________________________________________.【解析】(1)将小量程的电流表改装成大量程的电流表需并联电阻分流.(2)由于一节干电池的电动势为1.5 V,为测量准确,应选量程0~3 V的电压表,故选择A;在都安全的情况下,阻值小的滑动变阻器连续性较好,故选总阻值为10 Ω的滑动变阻器,故选择C.(3)实验电路图如图所示:(4)由于电压表的分流作用造成改装后电流表读数总是比电池实际输出电流小.【答案】(1)并(2)A C(3)见解析图(4)由于电压表的分流作用造成改装后电流表读数总是比电池实际输出的电流小实验探究二实验设计及数据处理为测量一电源的电动势及内阻(1)在下列三个电压表中选一个改装成量程为9 V的电压表A.量程为1 V、内阻大约为1 kΩ的电压表B.量程为2 V、内阻大约为2 kΩ的电压表C.量程为3 V、内阻为3 kΩ的电压表选择电压表________串联________kΩ的电阻可以改装成量程为9 V的电压表.(2)利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表(此表用符号、或与一个电阻串联来表示,且可视为理想电压表),在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图.(3)根据以上实验原理电路图进行实验,读出电压表示数为1.50 V 时,电阻箱的阻值为15.0 Ω;电压表示数为2.00 V时,电阻箱的阻值为40.0 Ω,则电源的电动势E=________V,内阻r=________Ω.【解析】(1)改装电压表时,其内阻阻值要准确告知,所以排除A、B而选C;再由欧姆定律可知U=U VR V(R V+R串),得R串=R V UU V-R V=3 kΩ×9 V3 V-3 kΩ=6 kΩ.(2)电路图如图所示:(3)改装后的电压表量程为0~9 V .当电压表示数为1.5 V 和2.00V 时,电阻箱两端实际电压为4.5 V 和6 V .根据欧姆定律得U R =E R +r,代入两组数据,解得E =7.5 V ,r =10 Ω.【答案】 (1)C 6 (2)见解析图 (3)7.5 10课时作业(十八) 实验:测定电池的电动势和内阻[全员参与·基础练]1.下列给出多种用伏安法测电池的电动势和内阻的数据,其中处理方法既能减小偶然误差,又直观、简便的是 ( )A .测出两组I 、U 的数据,代入方程组E =U 1+I 1r 和E =U 2+I 2r 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U -I 图象,再根据图象求出E 、rD .多测几组I 、U 的数据,分别求出I 和U 的平均值,用电压表测出断路时的路端电压即为电动势E ,再用闭合电路欧姆定律求出电池内阻r【解析】 选项A 中只测量两组数据求出E 、r ,偶然误差较大;选项B 中计算E 、r 平均值虽然能减小误差,但太繁琐;选项D 中先分别求出I 、U 的平均值再求解的方法是错误的.【答案】 C2.为了测出电源的电动势和内阻,除待测电源和开关、导线以外,配合下列哪组仪器,不能达到实验目的( )A .一个电流表和一个电阻箱B .一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器C .一个电压表和一个电阻箱D .一个电流表和一个滑动变阻器【解析】 根据E =I (R +r ),由电流表测出电流,用电阻箱读出外电阻的阻值,可以求出E 、r ,A 正确;根据E =U +Ir ,由电流表测出电流,由电压表测出电压,可以求出E 、r ,B 正确;根据E =U +Ur R ,由电压表测出电压,用电阻箱读出外电阻的阻值,可以求出E 、r ,C 正确;因为滑动变阻器不能读出电阻的数值,所以只有一个电流表和一个滑动变阻器,测不出电动势和内阻,D 错误.【答案】 D图2-10-83.(多选)某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时,所用滑动变阻器的阻值范围为0~20 Ω,连接电路的实物图如图2-10-8所示.关于该学生接线的说法正确的是( )A .滑动变阻器不起变阻作用B .电流表接线有误C .电压表量程选用不当D .电压表接线不妥【解析】 在实物连线图中,滑动变阻器的两个固定端接入电路了,滑动头没有接,所以移动变阻器滑动端时,不会改变接入电路的电阻大小,变阻器不起变阻作用,A 正确;电流表只允许电流从电表的正接线柱流入,从负接线柱流出,图中电流表的正、负接线柱接对了,所以B 错误;图中电源由一节干电池充当,电动势是1.5 V ,所以电压表量程应选用0~3 V ,图中连接是正确的,所以C 错误;图中把电压表直接和电池并联,这样即使将开关断开,电压表仍有示数,即开关不能控制通过电压表的电流,且电流从负接线柱流入,从正接线柱流出,所以电压表的接线不妥,D 正确.【答案】 AD图2-10-94.(多选)图2-10-9是根据某次实验记录数据画出的U -I 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,即E =3.0 VB .横轴截距表示短路电流,即I 短=0.6 AC .根据r =E /I 短,计算出待测电源内阻为5 ΩD .根据r =|ΔU ΔI |,计算出待测电源内阻为1 Ω【解析】 在U -I 图中,图线与U 轴的交点表示电源电动势,由图可知E =3.0 V ,A 正确;此图的纵坐标并非从零开始,故B 、C错误;在U -I 图象中斜率ΔU ΔI 表示电源内阻r ,故D 正确.【答案】 AD5.(2014·北京高考)利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻.要求尽量减小实验误差.(1)应该选择的实验电路是图2-10-10中的________(选填“甲”或“乙”).图2-10-10(2)现有电流表(0~0.6 A)、开关和导线若干,以及以下器材:A .电压表(0~15 V)B .电压表(0~3 V)C .滑动变阻器(0~50 Ω)D .滑动变阻器(0~500 Ω)实验中电压表应选用________;滑动变阻器应选用________.(选填相应器材前的字母)(3)某位同学记录的6组数据如下表所示,其中5组数据的对应点已经标在图2-10-11的坐标纸上,请标出余下一组数据的对应点,并画出U -I 图线.图2-10-11(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势 E =________V ,内电阻r =________Ω.【解析】 (1)电流表内阻与电池内阻相差不多,如果用乙图误差较大,应选用甲图.(2)干电池的电动势为1.5 V 左右,为减小误差,应选择量程为3 V 的电压表;根据电源电动势和电流表量程,可知应选择最大阻值为50 Ω的滑动变阻器.(3)第四组数据误差较大,应舍去,连线后如图所示.(4)根据U -I 图象,电源的电动势为纵轴的截距,为1.5 V ,内阻为斜率的大小,r =1.5-1.00.6 Ω≈0.83 Ω.【答案】 (1)甲(2)B C(3)见解析图(4)1.50(1.49~1.51)0.83(0.81~0.85)图2-10-126.(2013·浙江高考)采用如图2-10-12所示的电路“测定电池的电动势和内阻”.(1)除了选用照片中的部分器材外,()A.还需要电压表B.还需要电流表C.还需要学生电源D.不再需要其他器材(2)测量所得数据如下:(3)根据第5次所测得的实验数据,求得电流表内阻R A=________.【解析】(1)选A,照片中已有电流表、电阻箱和干电池,还缺少电压表.(2)作出U-I图象,由图象斜率可求得r=(0.75±0.10)Ω.(3)由欧姆定律得:R +R A =U I ,得R A =U I -R =0.22 Ω.【答案】 (1)A (2)0.75 Ω (3)0.22 Ω7.某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中,实验电路如图甲所示,电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R 0起保护作用.除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:(a)电流表(量程0.6 A 、3 A)(b)电压表(量程3 V 、15 V)(c)定值电阻(阻值1 Ω、额定功率5 W)(d)定值电阻(阻值10 Ω,额定功率10 W)(e)滑动变阻器(阻值范围0~10 Ω、额定电流2 A)(f)滑动变阻器(阻值范围0~100 Ω、额定电流1 A)甲2-10-13请回答下列问题:(1)要正确完成实验,电压表的量程应选择________V ,电流表的量程应选择________A ;R 0应选择________Ω的定值电阻,R 应选择阻值范围是________Ω的滑动变阻器.(2)按电路原理图甲连接实物电路图乙.乙2-10-13(3)测得下列五组数据:E=________V,r=________Ω.图2-10-14【解析】由于电源是一节干电池(1.5 V),所选量程为3 V的电压表;估算电流时,考虑到干电池的内阻一般几欧姆左右,加上保护电阻,最大电流在0.5 A左右,所以选量程为0.6 A的电流表;由于电池内阻很小,所以保护电阻不宜太大,否则会使得电流表、电压表取值范围小,造成的误差大;滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了,取0~10 Ω能很好地控制电路中的电流和电压,若取0~100 Ω会出现开始电流和电压几乎不变,最后突然变化的现象.系统误差一般是由测量工具和测量方法造成的,一般具有倾向性,总是偏大或者偏小.本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小,造成E测<E,r测<r.【答案】(1)30.610~10(2)如图(3)如图2.0 3.0。
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3.2.10-实验:测定电池的电动势和内阻-学
案
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
3.2.10 实验:测定电池的电动势和内阻学案
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:{E=U1+I1r,E=U2+I2r,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
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)、(2)、(3)所示分别写出对应的物理关系式:(1)______________;(2)____________;(3)__________.
2.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U-I图象时,纵轴的刻度可以不从零开始,而是根据测得的数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
|ΔU
ΔI|照样还是电池的____________.
例1某同学的实物连线如图甲所示.
甲乙
(1)请指出该同学在接线中错误和不规范的地方.
①________________________________________________________________________
②________________________________________________________________________
③________________________________________________________________________
(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,
实验次数
物理量
1 2 3 4 5 6
电流表示数I/A0.16 0.24 0.32 0.40 0.48 0.56
电压表示数U/V
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 Ω)的电动势和内阻的实验中,滑动变阻器和电压表各有两个供选:
A.电压表量程为15 V
B.电压表量程为3 V
C.滑动变阻器为(20 Ω,3 A)
D.滑动变阻器为(500 Ω,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如图所示为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线.用此电源与三个
阻值均为3 Ω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()
变式训练2某同学采用如图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 Ω,电压表(0~3 V,3 kΩ),电流表(0~0.6 A,1.0 Ω),滑动变阻器有R1(10 Ω, 2 A)和R2(100 Ω,0.1 A)各一只.
(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U-I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. 如图所示为闭合回路中两个不同电源的U-I图象,下列判断正确的是()
A.电动势E1=E2,发生短路时的电流I1>I2
B.电动势E1=E2,内阻r1>r2
C.电动势E1=E2,内阻r1<r2
D.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
3.如图所示是根据某次实验记录数据画出的U-I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=E
I短
,计算出待测电源内电阻为12 ΩD.电流为0.3 A时的外电阻是18 Ω
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()
A.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
课前自主学习 一、1.
2.
3.
二、1.I 1U 2-I 2U 1I 1-I 2 U 1-U 2
I 2-I 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)E =U +Ir (2)E =IR +Ir (3)E =U +U
R
r
2.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.U -I [问题延伸] 短路电流 电动势 内阻 解题方法探究
例1 (1)①电压表没有并接在开关和电源串接后的两端;②电流表正负接线柱错误;③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E =U +Ir ,联立解得E =1.48 V ,r =0.5 Ω
变式训练1 (1)B 由于电源电动势约为1.5 V ,故选量程为0~3 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2 B [由U -I 图线的斜率及截距可得该电源E =6 V ,r =0.5 Ω.当U =4.8 V 时,I =E -U
r
=2.4
A ,R =U
I
=2 Ω,B 正确.]
变式训练2 (1)R 1 (2)实验电路如下图所示.
即学即练
1.B [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.]
2.ACD [闭合电路的U -I 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 =E r ,即r =E
I ,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E 1=E 2;图线1斜率比图线2斜率小,表明r 1<r 2;图线1与I 轴交点坐标大于图线2与I 轴交点坐标,表明I 1>I 2.可见A 、C 正确.两个电源电动势相等,内阻r 1<r 2,当电流变化量ΔI 1=ΔI 2时,ΔI 1r 1<ΔI 2r 2,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.]
3.AD [图象与纵轴的交点,电流取值为0,此时为断路状态,截距即等于电源电动势,选项A 对;但图象与横轴的交点处,电压等于5.0 V ,所以0.5 A 是路端电压为5.0 V 时的电流,而不是短路电流,所以B 错;根据r =E -U I 得:r =2 Ω,所以C 错;根据R =U I =5.4
0.3
Ω=18 Ω,选项D 对.]
4.AC。