高中物理 2.10 测量电源的电动势和内阻(2)导学案新人教版选修
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。
人教版高二物理选修3-1:第二章第10节《测定电源电动势和内阻》导学案设计
第10节 实验:测定电池的电动势和内阻1.伏安法:由E =U +Ir 知,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 ,因此用电压表、电流表加上一个可变电阻就能测E、r ,电路图如图所示.2.安阻法:由E =IR +Ir 可知,只要能得到I 、R 的两组数据,列出关于E 、r 的两个方程,就能解出E 、r ,用到的器材有电源、开关、变阻箱、电流表,电路图如图所示.3.伏阻法:由E =U +UR r 知,如果能得到U 、R 的两组数据,列出关于E 、r 的两个方程,就能解出E 、r ,用到的器材是电源、开关、变阻箱、电压表,电路图如图所示.知识点一 伏安法测电动势和内阻例1.用如图所示的电路测量一节干电池的电动势和内阻.除开关和导线外,可供使用的实验器材还有: 电流表(量程0~0.6 A,0~3 A) 电压表(量程0~3 V,0~15 V)滑动变阻器R 1(阻值范围0~20 Ω,额定电流2 A) 滑动变阻器R 2(阻值范围0~100 Ω,额定电流1 A)班级: 姓名:(1)为提高测量精度,电流表应选用的量程是A,电压表应选用的量程是V;为多测量几组数据,滑动变阻器应选用(填写滑动变阻器符号);(2)实验开始前,滑动变阻器的滑动触头P应移到端(选填“a”或“b”);(3)改变滑动变阻器R的阻值,测出6组U和I的值如下表所示.其中5组数据的对应点已经标在图的坐标纸上,请在坐标纸上标出第二组数据的对应点,并画出U-I图线.序号12345 6电压U/V 1.35 1.30 1.25 1.20 1.15 1.10电流I/A0.1200.1400.2400.3000.3600.420(4)由图象求得电池的电动势E=V,内阻r=Ω(保留到小数点后两位)(5) 根据原理图用实线代替导线将实物仪器连成实验电路.(6)请回答:将数据进行图像处理时,纵坐标U轴为什么从1.0V开始,而不是从0开始?练习1.在测量电源电动势和内阻的实验中,电源的电动势约为6 V,内阻约为0.5 Ω,电流表的内阻约为0.5 Ω,电压表的内阻约为6 kΩ.为了减小实验误差,应当采用的电路是选项中的()知识点二 安阻法测电动势和内电阻例2.有一特殊电池,它的电动势约为 9 V ,内阻约为40 Ω,已知该电池允许输出的最大电流为50 mA.为了测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图甲所示电路进行实验,图中电流表的内阻R A =5 Ω,R 为电阻箱,阻值范围0~999.9 Ω,R 0为定值电阻,对电源起保护作用.(1)本实验中的R 0应选 (填字母). A.10 Ω B.50 Ω C.150 Ω D.500 Ω(2)该同学接入符合要求的R 0后,闭合开关S ,调整电阻箱的阻值,读取电流表的示数,记录多组数据,作出了如图乙所示的图线,则根据图线可求得该电池的电动势E = V ,内阻r = Ω.练习2.某研究性学习小组利用如图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 =______ V ,r =____ Ω.知识点三伏阻法测电源电动势和内阻例3.在测电源电动势和内阻的实验中,用电源、电阻箱、电压表连成如图所示的电路.一位同学记录的6组数据见下表:R/Ω 2.0 3.0 6.0101520U/V 1.30 1.36 1.41 1.48 1.49 1.50根据这些数据选取了适当的坐标轴,请在如图所示的方格纸上画出U-I图线,根据图线读出电源的电动势E=V,求得电源的内阻r=Ω.练习3.用一只高阻值的电压表和电阻箱,可以测得电源的电动势和内阻,按图所示连接电路,实验时先闭合S1,从电压表中读得U1=2 V,再闭合S2,改变电阻箱的电阻,当R=24 Ω时,U2=1 V,由上述数据可知,该电池的电动势E=________,内阻r=________.1.用如图所示的电路测定电池的电动势和内阻,根据测得的数据作出了如图所示的U—I图象,由图象可知()A.电池电动势为1.40 VB.电池内阻值为3.50 ΩC.外电路短路时的电流为0.40 AD.电压表的示数为1.20 V时,电流表的示数I′约为0.20 A2.有三组同学分别测量三节干电池的电动势和内电阻,利用图线处理测得的数据,画出U—I图线如图所示,则三组同学测得的干电池电动势E a、E b、E c大小关系是________,内电阻r a、r b、r c大小的关系是________.(用“>”、“=”或“<”表示)3.如图所示,在测电源电动势和内阻的实验中,闭合开关S,改变滑动变阻器的阻值,读出电压表示数U 和电流表示数I,下列说法正确的是()A.电压表读数U 增大时电流表读数I 也必定增大B.电压表与电流表读数变化量的比值ΔUΔI 是滑动变阻器的电阻C.电压表与电流表读数的比值UI是电源内阻D.电压表与电流表读数变化量比值的绝对值|ΔUΔI|是电源内阻4.如图a 是“测定电池的电动势和内阻”的实验电路,如果采用一节新干电池进行实验,实验时会发现,当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时,电压表读数变化很小,为了较精确地测量一节新干电池的内阻,加接一定值电阻,实验电路原理图如图b.可用以下给定的器材和一些导线来完成实验,器材:量程3 V 的理想电压表V ,量程0.6 A 的电流表A(具有一定内阻),定值电阻R 0(R 0=1.5 Ω),滑动变阻器R 1(0~40 滑动变阻器R 2(0~200 Ω),开关S.(1)为方便实验调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选用 (填“R 1”或“R 2”). (2)用笔画线代替导线在图c 中完成实物连接图.(3)实验中改变滑动变阻器的阻值,测出几组电流表和电压表的读数,在给出的U -I 坐标系中画出U -I 图线如图d 所示,则新干电池的内阻r = Ω.(保留两位有效数字)5.某兴趣小组利用如图甲所示电路测定一电池组的电动势E 和内阻r .已知电池组的电动势约为6 V ,内阻约为10 Ω,保护电阻R 0=10 Ω.可供选用的实验器材有:A.电流表A1(量程0~300 mA,内阻约为2 Ω)B.电流表A2(量程0~3 A,内阻约为2 Ω)C.电压表V1(量程0~6 V,内阻很大);D.电压表V2(量程0~15 V,内阻很大);E.滑动变阻器R(阻值0~50 Ω);开关S一个,导线若干条.实验过程如下:(1)在连接电路前,先选择合适的器材,电流表应选用,电压表应选用.(填所选器材前的字母序号)(2)按图甲连接好电路后,将滑动变阻器的阻值调到最大,闭合开关,逐次调小其连入电路的阻值,测出多阻U和I的值,以U为纵轴,I为横轴,得到如图乙所示的U-I图线.(3)根据图乙可得,电池组的电动势E=V,内阻r=Ω.(结果均保留一位小数)备用题目:5.给你一个伏特表、一个电阻箱、开关及导线等,如何根据闭合电路欧姆定律测出一节干电池的电动势和内电阻.(1)画出电路图.(2)实验过程中,将电阻箱拨到45 Ω时,伏特表读数为0.90V;若将电阻箱拨到图甲所示的______ Ω时,伏持表的读数如图乙所示是________ V.(3)根据以上实验数据中,可以算出该节干电池的电动势E=________ V,内电阻r=________ Ω.6.用如图所示电路,测定一节干电池的电动势和内阻.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R0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2.5 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).那么:(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;R0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)引起该实验系统误差的主要原因是________.。
人教版高中物理选修3-1第二章第10节实验:测定电池的电动势和内阻
②图象法
1、建立坐标系、描点.纵轴表示电压,横轴 表示电流,取合适的标度,使所描坐标点绝大部 分分布在坐标纸上;
2.根据描出的坐标点作出U-I图像,并延长与 两坐标轴相交.
3.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,即读出 E 和 I 短,进一步算 出内阻 r=IE短=ΔΔUI ,如图所示.
2.本实验在电键闭合前,变阻器电阻 调至最大值
3.在实验中不要将I调得过大,每次 读完U和I的数据后应立即断开电源,以 免干电池在大电流放电时极化现象严重, 使得E和r明显变化.
4.在画U-I图线时,要使尽可能多的 点落在这条直线上.不在直线上的点应对 称分布在直线两侧,不要顾及个别离开直 线较远的点,以减小偶然误差.
2.10实验:测定电源电动势和内阻
1、闭合电路欧姆定律
I E Rr
复 习
2、电源电动势与内、外电压关系
E U外 U内 U Ir
U/V
E
由U =E -Ir 可知,U
回 是I 的一次函数。
顾0
I短 I/A
(1)图象在纵轴上的截距为电源的电动势E
(2)图象在横轴上的截距为短路电流I短
(3)图象斜率的绝对值为电源内阻 r
其他方法一:电阻箱和电流表测定法
方法 2.安阻法:由 E=IR+Ir 知,只要用电流表和电阻箱测出 I、R 的两组数据,列出关于 E、r 的两个方程,从而解出 E、r,电 路如图所示.
E=I 1(R1+r) E=I2 (R2+r)
题型 2 用安阻法测电源的电动势和内阻 【例 2】 要测定某电源的电动势和内阻,某同学按如图所示 的电路图连接好电路并进行如下操作: (1)闭合开关 S,多次调节电阻箱的阻值,并记录下每次的电阻 值 R 及对应的电流表 A 的示数 I(电流表的内阻很小,可忽略不计);
人教版高二物理选修3-1导学案设计:2.10测定电源的电动势和内电阻(无答案)
【课题名称】 2.10实验测定电源的电动势和内电阻课型新授课课时 1 【学习目标】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。
【学习重点】掌握实验原理和方法,学会处理实验数据【学习难点】用图象法处理实验数据【导学过程】(学习方式、学习内容、学习程序、问题)【预习导学笔记】【课前预习】一.知识回顾:回忆闭合电路的相关知识二.知识导学实验原理1.闭合电路欧姆定律的内容了解实验原理2.测定电源的电动势和内阻的实验原来就是闭合电路欧姆定律,对于一个给定的电池,电动势和内阻是一定的,由闭合电路欧姆定律可以写出电源电动势E、内电阻r与路端电压U、电流I 的关系式,为。
根据这个关系式,你可以利用哪些实验器材来测定电源的电动势E和内电阻r?画出实验电路图。
3.根据闭合电路欧姆定律,可以写出电源电动势E、内电阻r与电路电流I 、电路外电阻R的关系式,为。
根据这个关系式,你可以利用哪些实验器材来测定电源的电动势E和内电阻r?画出实验电路图。
4.根据闭合电路欧姆定律,可以写出电源电动势E、内电阻r与路端电压U 、电路外电阻R的关系式,为。
根据这个关系式,你可以利用哪些实验器材来测定电源的电动势E和内电阻r?画出实验电路图。
【合作探究交流展示】【自主学习】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:_____________E 测 E 真,r 测 r 真(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:_____________E 测 E 真,r 测 r 真(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:_____________E 测 E 真,r 测 r 真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。
高中物理第二章恒定电流第10节实验测定电池的电动势和内阻课时训练(含解析)新人教版选修31
第10节实验:测定电池的电动势和内阻1.用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中,下列说法中正确的是( C )A.应选用新的干电池作为被测电源,以使电压表读数变化明显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.使滑动变阻器阻值尽量大一些,测量误差才小解析:应选用旧的干电池作为被测电源,旧干电池的内阻很大会使电压表读数变化明显,选项A 错误;伏安法测电池的电动势和内阻实验中,应选用内阻较大的电压表和内阻较小的电流表,选项B错误;移动滑动变阻器的滑片时,不能让电流过载,选项C正确;滑动变阻器的阻值应该尽量大一些,但是过大影响实验操作也会使误差变大,选项D错误。
2.为测定一节干电池的电动势和内阻,用如图所示的电路,除干电池、开关、导线外,可供使用的实验器材还有:A.电流表(量程0~0.6 A)B.电流表(量程0~3 A)C.电压表(量程0~3 V)D.电压表(量程0~15 V)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0~200 Ω,额定电流1 A)电流表应选,电压表应选,滑动变阻器应选。
(填器材前面的字母代号)解析:测定一节干电池的电动势和内阻,电流不应超过0.5 A,一节干电池的电动势为1.5 V左右,故电流表应选量程为0~0.6 A的,即选A;电压表应选量程为0~3 V的,即选C;滑动变阻器的最小电阻R=Ω=3 Ω,考虑到便于调节,滑动变阻器应选阻值范围为0~10 Ω的,即选E。
答案:A C E3.(2018·浙江温州适应性考试)在“测定电池的电动势和内阻”实验中,请回答下列问题: (1)某同学已完成如图1所示的连线,则连接电压表的另一根导线应该连接到(选填“A”“B”“C”或“D”)接线柱上,闭合开关前滑动变阻器的滑片移到(选填“B”或“C”)端。
(2)正确连接后,某次电压表示数如图2所示,示数为V;测得5组数据画出的U-I图线如图3所示,由图可得电池的电动势 E= V和内阻r= Ω(计算结果均保留三位有效数字)。
导学案最新高中物理人教版选修3-1:2.10实验:测定电池的电动势和内阻
2.10 《测定电池的电动势和内阻》导学案【学习目标】测电源的电动势和内阻。
【重点难点】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.【学法指导】认真观察实验,掌握用电压表和电流表测电源电动势和内阻的原理和方法,体会作图处理实验数据的方法和优点【知识链接】闭合电路欧姆定律的内容是什么?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】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U、I 值,就能算出电动势和内阻.原理公式:E=U+Ir。
(2)用电流表、电阻箱测量。
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)。
图2 图3 图 1(3)用电压表、电阻箱测量。
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:r R U U E +=。
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。
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.主要实验步骤(1)按照图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 )4.注意事项:关于图象法处理数据将多组U 、I 数据描在坐标纸上,利用图线求解电动势和内阻。
①纵轴是路端电压,横轴是干路电流,U =E —Ir ,图线是倾斜向下的直线。
②电阻的伏安特性曲线中,U 与I 成正比,前提是R 保持一定,而这里的U —I 图线中,E 、r 不变,外电阻R 改变,正是R 的变化,才有I 和U 的变化.③实验中至少得到5组以上数据,画在坐标纸上拟合出一条直线。
要使多数点落在直线上,且分布在直线两侧的点个数大致相等。
人教版高中物理选修3-1 2.10测电源电动势和内阻 教案
人教版高中物理选修3-1 2.10测电源电动势和内阻教案《测定电池的电动势与内阻》教学设计学科物理教学进度高一下学期学期选修3-1 第二章第十节一、教学策略选择与设计二、教学重难点教师安排学生板演公式预习提问:请你写出闭合电路欧姆定律的表达式(三种)答:只含有外电压U与干路电流I : ________________________(伏安式)只含有干路电流I与外电阻R :______________________(安阻式)只含有外电压U与外电阻R :_____________________(伏阻式)加强理解闭合电路欧姆定律安排学生分组汇报预习成果,并作适当点评总结根据上面问题的答案,请你设计三种实验方案测定电池的电动势与内阻,并将实验原理、实验电路、所需器材、数据分析填写入下表思考如何用图象法处理实验所得数据,并求出电池的电动势E与内阻r,填写下表(图像的横纵轴坐标代表的的物理量应该是什么?二者是否具实验方法伏安法安阻法伏阻法实验原理实验器材电路设计需测物理量计算结果=E=E=E=r=r=r让学生在展示预习成果的过程中体会物理理论的有线性关系?如不是线性关系,应当如何处理?所得到的图像的斜率、截距有怎样的物理含义?)实验方法伏安法安阻法伏阻法线性关系图像物理意义截距:d=斜率:k=截距:=d斜率:=k截距:=d斜率:=k严谨之美,体会科学态度与责任教师辅导学生连接电路、采集数据、建立坐标、数学生分组合作完成实验、采集数据、数据处理、汇报实验结果让学生分工配合、合据分析作学习1、教师总结知识与方法2、思考问题:造成本次试验的误差的原因是什么?课堂知识体系升华七、板书设计测定电池的电动势与内阻一、实验原理二、实验电路三、数据处理1、计算法2、图像法四、误差分析。
高中物理 第2章 第10节 实验:测定电池的电动势和内阻
10.实验:测定电池的电动势和内阻三维目标 知识与技能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。
过程与方法1.通过设计电路和选择仪器,开阔思路,激发兴趣; 2.养成规范操作实验并能科学、合理地处理数据的习惯。
情感、态度与价值观1.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;2.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; 3.培养学生合作探究的团队意识。
教学重点掌握实验原理和方法,学会处理实验数据。
教学难点如何利用图线得到结论以及实验误差的分析。
教学方法讨论法、启发法、分析归纳法,分组实验。
教具准备电流表、电压表、滑动变阻器、开关、旧两节电池、导线若干。
教学过程 [新课导入]在闭合电路欧姆定律一节的例题中我们学习过一种利用闭合电路欧姆定律求电池电动势和内电阻的方法。
利用闭合电路欧姆,用哪些仪器、方法都可以测定电池的电动势和内阻呢?这节课我们就根据闭合电路的欧姆定律,来测量电池的电动势和内阻。
[新课教学] 一、实验原理要测出干电池的电动势和内电阻,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,可以得到多种实验方案。
主要有下面的四种方案。
1.伏安法用电压表、电流表、可变电阻(如滑动变阻器)测量。
根据电压表和电流表所接位置的不同,原理电路有两种,如下图。
设电源电动势为E ,内阻为r ,路端电压为U ,回路中的总电流为I ,根据闭合电路欧姆定律有 原理公式:E =U +Ir 从理论上讲,如果能测出U 、I 的两组数据,就可以列出两个关于E 、r 的方程,于是能够从中解出E 和r 。
E =U 1+I 1r E =U 2+I 2r解得:211221I U I U E I I -=-,1221U U r I I -=-。
VAE r S RVAE r S R2.欧安法用电流表、电阻箱测量。
高中物理第二章第9节实验:测定电池的电动势和内阻教案新人教版选修Word版
高中物理第二章第9节《实验:测定电池的电动势和内阻》教案新人教版选修3-1补充质疑教师点评)(2)如何测出一节干电池的电动势和内阻?需要什么仪器,采用什么样的电路图?原理是什么?主题2:实验方法教师可以演示用水果做电池。
实验步骤:①按原理图连接电路;②滑动变阻器的滑动片移到一端;③调节滑动变阻器,记录电流表和电压表的示数;④用同样的方法,测量几组U、I数值并记录下来;⑤断开开关,整理好器材;⑥根据数据求得E、r。
阅读教材中“实验方法”标题下面的内容,回答下列问题。
(1)教材中介绍用水果电池做实验,这样选择的优点是什么?如果实验中用干电池来代替水果电池,是选择新一些的电池好还是旧一些的电池好?为什么?实验中应注意什么问题?(2)简要写出实验步骤。
实验口头表述主题3:实验数据处理(1)解方程组求解E和r虽然简单,但误差较大,一般不用。
(2)画好U-I图象,理解其物理意义,充分利用坐标纸,注意小组要合作分工。
(3)此图线与纵轴的交点仍为电池的电动势,但图线与横轴的交点不再是短路电流。
展示要用投影仪进行。
阅读教材中“数据处理”相关内容,回答下列问题。
(1)利用解方程组的方法求解E和r有什么优点和缺点?(2)电池的U-I图象的截距、斜率分别表示什么物理量?(3)画U-I图象时,纵轴可以不从零开始,如图所示。
通过此图如何得出E和r?板书口头表述第三层级基本检测根据具体情况与部分同学交流,掌握学生的能力情况. 全体学生独立思考,独立完成,小组同学都完成后可交流讨论。
PPT课件技能拓展视学生基础和课堂时间、教学进度决定是否作要求教师未提出要求的情况下学有余力的学生可自主完成PPT课件记录要点教师可在学生完成后作点评学生在相应的位置做笔记。
PPT课件第四层级知识总结教师可根据实际情况决定有没有必要总结或部分点评一下。
学生就本节所学做一个自我总结,之后可小组交流讨论。
PPT课件呈现感悟收获注意有代表性的收集一些学生的体会,以便有针对性地调整教学方法。
高中物理 测定电池的电动势和内阻导学案新人教版选修
高中物理测定电池的电动势和内阻导学案新人教版选修【学习目标】1、理解实验原理和数据处理方法2、能够用图像法解决问题【学习重点】利用图线处理数据【学习难点】如何利用图线得到结论以及实验误差的分析【问题导学】一、实验目的:二、实验原理:1、基本思考(1)给你一节使用过的干电池、一个滑动变阻器、一块电流表、一块电压表、一个电键和导线若干,如何测量这节电池的电动势和内阻。
原理:(2)给你一节使用过的干电池、一个变阻箱、一块电压表、一个电键和导线若干,如何测量这节电池的电动势和内阻。
原理:(3)给你一节使用过的干电池、一个变阻箱、一块电流表、一个电键和导线若干,如何测量这节电池的电动势和内阻。
原理:2、基本原理3、基本电路(用电流表、电压表与滑动变阻器)三、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。
四、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:为了减小测量误差,本实验常选用以下两种处理方法(1)公式法利用依次记录的多组数据(一般6组),分别记录到下表分别利用1、4组,2 、5组,3、6组计算出三组E,r值,最后取平均值。
(2)图象法用测出几组的U,I值在坐标纸上以I为横坐标,U为纵坐标,画出U-I图像、由图像求出E、r值五、误差分析:1、2、六、注意事项1、本实验在电键闭合前,变阻器滑片应置于阻值最大位置处、2、使用内阻较大一些的旧电池、在实验中不要将电流调得太大,每次读完数后立即断电,以免使电动势和内阻发生变化、3、要测出6组I、U数据,且变化范围要大一些、4、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、5、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、基础题(一看就懂,一做就会)1、一位同学记录的6组数据见表。
测量电源的电动势和内阻(导学案)一、学习目标:
测量电源的电动势和内阻(导学案)一、学习目标:1、知识与技能:1)能画出测量电源的电动势和内阻的实验电路图,写出测量原理。
2)会用电压表和电流表正确连接电路,并测出路端电压和流过电池的电流。
3)会用U—I图线处理实验数据,并根据图线测出电池的电动势和内阻。
2、过程与方法:经历实验电路的设计过程和实验操作的过程。
掌握用数学图象的方法处理实验数据。
3、情感态度价值观:培养学生交流与合作的学习态度,培养学生创造性思维和能力。
二、学习过程:(一)引导探究:电源的电动势和内阻是反映电源特性的两个重要物理量,请你根据闭合电路欧姆定律计算出下面的电源的电动势和内阻。
P处于某一位置时,○A○V的示数为I1 U1 P处于另一位置时,○A○V的示数为I2 U2R1、R2已知:接入时R1,○A的示数为I1接入时R2,○A的示数为I2R1、R2已知:接入时R1,○V的示数为U1接入时R2,○V的示数为U2列出方程组解得结果:E=r= E=r=E=r=(二)尝试设计:对于某一个确定的电源(例如干电池),其电动势和内阻为定值。
你能否设计一实验测出电源的电动势和内阻?写出你的设计方案,并给你的方案起个简单的名字,并写你的方案的优缺点。
原理:电路图:优点:缺点:(三)、方法讨论:1、按照你的方案至少要采集几组数据?你将如何处理你的实验数据。
方法二:图象的画法要求:1.001.101.201.301.401.50I/A(四)、分组实验:测量一节干电池的电动势和内阻 实物连接:采集数据:数据处理 :结果: E=r=(五)、误差分析:1. 根据你的实验你认为误差来源有那些?2. 如何尽可能的减小误差?1.001.101.201.301.401.50I/A1、用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中,下列注意事项中错误的是A 、 不可用学生电源代替干电池,应选用旧的干电池作为被测电源,以使电压表读数的变化比较明显。
B 、 应选用内阻较小的电压表和电流表。
学生实验测量电源的电动势和内阻导学案
第二章直流电路第五节学生实验:测量电源的电动势和内阻导学案【学习目标】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、激情投入,掌握实验电路、实验原理及实验方法,学会用图像法处理实验数据【课前预习案】【使用说明】1、同学们要先通读教材,然后依据课前预习案再研究教材;通过梳理掌握:测定电源的电动势和内阻的实验电路、实验原理及实验方法,学会用图像法处理实验数据,会对测量误差进行分析,掌握测量中减小误差的方法。
2、勾划课本并写上提示语.标注序号;完成学案,熟记基础知识,用红笔标注疑问。
(一)教材助读1、测量电源的电动势和内阻的实验原理及实验电路图是什么?2、测量电源的电动势和内阻的实验器材有哪些?3、测量电源的电动势和内阻的实验步骤4、有哪些方法可以处理实验数据?(二) 预习自测1、用伏安法测电池的电动势和内电阻的实验中,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,以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.移动变阻器的触头时,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图象时,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1是测量电源电动势和内电阻的电路,关于误差的说法正确的是( )A.由于电流表的分压作用,使内电阻的测量值小于真实值;B.由于电流表的分压作用,使内电阻的测量值大于真实值;C.由于电压表的分流作用,使内电阻的测量值小于真实值;D.由于电压表的分流作用,使内电阻的测量值大于真实值;E.测出的电动势与真实值相同;F.测出的电动势比真实值小.3、某学生用安培计和伏特计测干电池的电动势和内阻时,所用滑动变阻器的取值范围为0~20Ω,连线电路的实物图如图2所示。
(1)该学生接线中错误的和不规范的做法是()A.滑动变阻器不起变阻作用B.安培计接线有错C.伏特计量程选用不当D.伏特计接线有错(2)在方框里画出这个实验正确电路图。
高二理上学期人教版物理第二章第十节《实验:测定电池的电动势和内阻》导学案
山东省郓城师范高中济南分校高二年级第一学期物理学科选修3-1(人教版)导学案课题实验:测定电池的电动势和内阻授课时间课型新授课主备人王雪姣编号选修3-1 019目标(一)知识与技能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。
(二)过程与方法通过设计电路和选择仪器,开阔思路,激发兴趣。
养成规范操作实验并能科学、合理地处理数据的习惯。
(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。
重难点重点:掌握实验原理和方法,学会处理实验数据。
难点:用图象法处理实验数据。
教学准备课件ppt学案导案一、创设情景,出示课标(示标)。
教师:我们已经学习了闭合电路的欧姆定律,请大家写出有关的公式。
学生:回忆并写出闭合电路欧姆定律公式。
教师:这节课我们就根据闭合电路的欧姆定律,来测量电池的电动势和内阻。
二、自主学习,研讨学案(自学)。
三、合作探究,交流展示(展示)。
1、实验原理提出问题: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,可以得到多种实验方案。
(1)用电压表、电流表、可变电阻(如滑动变阻器)测量。
如图2.9-1所示:原理公式:Ir U E +=(2)用电流表、电阻箱测量。
如图2.9-2所示:原理公式:Ir IR E +=(3)用电压表、电阻箱测量。
如图2.9-3所示:原理公式:r R U U E +=这几种方法均可测量,今天我们这节课选择第一种测量方案。
2、实验方法教师:引导学生阅读教材72页有关内容,回答问题。
(1)用水果电池的优点是什么?电源的正负极如何鉴别?其内阻与哪些因素有关?实验过程中会有何变化?实验中要注意什么?(2)简要写出实验步骤。
学生:阅读教材,解决以上问题。
高中物理第二章测定电池的电动势和内阻知识导学案新人教选修
10 实验:测定电池的电动势和内阻问题探究图象法是物理学中的重要方法之一,在物理实验中常常用作图象的方法寻找规律,求出测量的结果,这种方法既直观又简便.在画U-I 图象时,要使较多的点落在直线上,分布在图线两侧的点数尽可能相等,这样会减小偶然误差.当然,对个别偏离较远的点应不予考虑,这样的点很可能是偶然误差造成的.我们在做测定电池的电动势和内阻的实验中,进行数据处理时一般采用图象法.在所画U-I 图象时,为使坐标纸得到充分利用,使测量结果尽量精确,纵坐标可以不从0开始,而横坐标必须从0开始,想一想,为什么? 自学导引1.实验原理:测定电池的电动势和内阻,根据闭合电路的欧姆定律,可以采用以下几种方法:(1)如图2-9-1所示,由闭合电路的欧姆定律得:E=U+Ir ,改变__________的阻值,从电流表、电压表中读出几组U 和I 值,组成____________可求解E ,r.图2-9-1 图2-9-2(2)如图2-9-2所示,由闭合电路的欧姆定律得:E=IR+Ir ,改变__________的阻值,读出几组电流表的示数和电阻箱的阻值,组成方程组可求解E ,r. (3)如图2-9-3所示,由闭合电路的欧姆定律得:E=U+RUr ,改变____________的阻值,读出几组电压表的示数和电阻箱的阻值,组成方程组可求解E ,r.图2-9-3答案:(1)滑动变阻器 二元一次方程组 (2)电阻箱 (3)电阻箱2.实验器材:被测电池(干电池)、___________、___________、滑动变阻器、电键和导线等. 答案:电流表 电压表3.实验步骤:(1)确定电流表、电压表的量程,按图2-9-1 所示电路把器材连接好,如图2-9-4所示.图2-9-4(2)把变阻器的滑动片移到一端使电阻值______________.(3)闭合电键,调节__________,使电流表有明显__________,记录一组电流表和电压表的示数,用同样方法测量并记录几组I 和U 值.(4)断开电键,整理好器材. 答案:(2)最大 (3)变阻器 示数 4.数据处理:(1)公式法:运用解方程组求解E 和r.为了减小实验的偶然误差,应该利用U 、I 值多求几组E 和r 的值,算出它们的__________.(2)图象法:对于E 、r 一定的电源,路端电压U 与通过干路的电流I 组成的U-I 图象应该是__________,这条直线与纵轴的交点表示____________,与横轴I 的交点表示__________,图线的斜率的绝对值表示电源的__________. 答案:(1)平均值(2)一条直线 电源的电动势E 短路电流 内阻 疑难剖析一、用伏安法测电源E 和r 的注意事项:(1)使用内阻大些(用过一段时间)的干电池,在实验中不要将I 调得过大,每次读完U 、I 读数立即断电,以免干电池在大电流放电时极化现象过重,E 、r 明显变化.(2)在画U-I 图象时,要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧,而不要顾及个别离开较远的点,以减小偶然误差.(3)干电池内阻较小时U 的变化较小,坐标图中数据点将呈现如图2-9-5甲所示的状况,下部分大面积空间得不到利用,为此可使坐标不从零开始,如图2-9-5乙所示,纵坐标不从零开始,把纵坐标的比例放大,可使结果的误差减小些.此时图线与横轴交点不表示短路电流,计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点,用r=∣IU∆∆∣计算出电池的内阻r.图2-9-5(4)在利用U-I 图线求r 时,一定要弄清楚在你面前的U-I 图线的纵坐标是否是从零开始的,如果从零开始,则r=I E,如果不是从零开始,则r=00I U E -.二、实验误差与误差分析:(1)图2-9-6所示的电路存在的系统误差的分析:这里由于电压表分流I V ,使电流表示数I 小于电池的输出电流I 真.I 真=I+I V ,而I V =VR U,U 越大,I V 越大,它们的关系可用图2-9-7表示.实测的图线为AB ,经过I V 修正后的图线为A ′B ,可看出AB 的斜率绝对值和在纵轴上的截距都小于A ′B 的斜率绝对值和在纵轴上的截距,即实测的E 和r 都小于真实值.对此也可由电路来解释:若把图2-9-6中的R 和电流表看成外电路,则电压表可看成内电路的一部分,故实测出的是电池和电压表这个整体等效的r 和E.电压表和电池并联,故等效内阻r 小于电池内阻r 真.外电路断开时,a 、b 两点间电压U ab 即等效电动势E ,此时电压表构成回路,故U ab <E 真,即E<E 真.图2-9-6 图2-9-7(2)图2-9-8所示的电路存在的系统误差的分析:由于电流表的分压作用,则U 真=U 测+U A ′=U 测+IR A ,R A为电流表的内阻,这样在U-I 图象上对应每个I 应加上一修正值ΔU=IR A ,由于R A 很小,所以在I 很小时,ΔU 趋于零,I 增大,ΔU 也增大,理论值与测量值的差异如图2-9-9所示.由图可知:E 测=E 真,r 测>r 真(内阻测量误差非常大).图2-9-8 图2-9-9 三、如何减小实验误差(1)合理地选择电压表与电流表的量程可以减小读数误差,电压表选取0—3 V ,电流表选取0—0.6 A 量程.(2)一般不采用解方程组的方法处理数据,太麻烦,如果采用的话,在连续得到的六组数据中,第一和第四,第二和第五,第三和第六,分别组成方程,如:⎩⎨⎧+=+=r I U E rI U E 4411 ⎩⎨⎧+=+=r I U I r I U E 5522 ⎩⎨⎧+=+=rI U E r I U E 6633 分别解出E 、r ,再取平均值作为测量结果.(3)一般采用图象法处理数据,描点时,距离大多数点的距离远的点,一定要舍掉,相当于数据不合理点,以减小偶然误差.【例1】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2-9-10所示.图2-9-10(1)该学生接线中错误的和不规范的做法是( )A.滑动变阻器不起变阻作用B.电流表接线有错C.电压表量程选用不当D.电压表接线不妥 (2)思路分析:(1)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,所以A项应选.直流电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,所以选项B不选.图中电源由一节干电池充当,电动势是1.5 V,所以电压表的量程应选用0— 3 V,图中连接是正确的,所以选项C不选.图中把电压表直接和电池两端并联,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,选项D应选. 答案:(1)AD (2)这个实验正确的电路图应该如图2-9-11所示.图2-9-11温馨提示:连接或检查实物电路图时要注意下面几点:①先画出原理图,这是连接或检查实物图的依据;②先干路,再支路,例如,可先把电源、开关、电流表、滑动变阻器等依顺序连成闭合电路,然后,再把电压表接入电路.③还要合理选择电表的量程.【例2】下面是在测量某电池的电动势和内阻的实验中记录的六组数据.请在直角坐标系中画出U-I图,U(V) 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05I(A) 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57差造成的,应舍去.直线与纵轴的交点坐标即为电源的电动势E=1.47 V,直线的斜率大小即为电源内阻r=0.75 Ω.图2-9-12答案:1.47 V 0.75 Ω温馨提示:描点法画图象,这是数学知识在物理学上的应用.画图象时横、纵坐标可以选择不同的坐标起点,描好点后要用平滑的直线把所描的点连起来,而不是用折线连起来.此外,实验总是要存在误差的,对那些明显偏离的点要大胆舍去,要让尽可能多的点落在直线上,不在直线上的点也要均匀分布在直线的两侧.【例3】某同学按如图2-9-13所示电路进行实验,实验时该同学将变阻器的触片移到不同位置时测得各电表的示数如下表所示:图2-9-13序号A1示数(A) A2示数(A) V1示数(V) V2示数(V)1 0.60 0.30 2.40 1.202 0.44 0.32 0.56 0.48(1)电路中E、r分别为电源电动势和内阻,R1、R2、R3为定值电阻,在这五个物理量中,可根据上表中的数据求得的物理量是__________________________________________.(2)由于电路发生故障,发现两电压表示数相同了(但不为0),若这种情况的发生是由用电器引起的,则可能的故障原因是____________________________________________.思路分析:(1)因R3两端电压正好为V1表示数,通过R3的电流即A2表示数,可见R3可求出.因R2两端电压即为V2示数,通过R2电流即为A1与A2示数之差,可见R2也可求出.由闭合电路欧姆定律得:E=U1+I1(R1+r)和E=U1′+I1′(R1+r),其中U1和U1′是V1表两次测量数,I1和I1′是A1表两次测量示数,联立以上两式可求出E和(R1+r),可见R1和r不能求得.故可求得的量为E、R2、R3.(2)因两电压表示数相同但不为0,这表明变阻器R P两端电压为0,这有两种情况:一是变阻器短路,二是电阻R2发生断路.温馨提示:这是2000年上海高考试题,虽然只是在原有学生实验基础上略作变动,但拓宽了实验实际情况,显得新颖别致,只要弄清原来的实验,灵活迁移,认真依据原理一步步推演,问题便可顺利解决. 拓展迁移1.某同学在做测定电源的电动势和内电阻的实验中,用同一套器材采用如图2-9-14中甲、乙所示的两种不同电路进行测量,并在同一坐标系中作出了两次测定的U-I图线如图2-9-14中丙图所示,图中的C点与A点很接近.试问:图2-9-14(1)图线AB是按哪种电路的测量作出的?(2)电池的电动势、内电阻的真实值是多少?(3)电流表的内阻是多少?答案:(1)由于根据CD图线所推导出的电源电动势和内电阻的测量值均小于根据图线AB所推导出的测量值,故可断定AB图线是根据乙图所示的电路所得测量值而作出的.(2)由于利用乙图所示电路而得到的电源电动势测量值与电动势的真实值相等,故电池的电动势的真实值为E=3.0 V.由CD图线可知I短=E/r=4.0 A,所以,电池内阻的真实值为r=E/I短=3.0/4.0 Ω=0.75 Ω.(3)利用AB图线可推算出与乙图电路相对应的那次电池内阻的测量值为r′=3.0/3.0 Ω=1.0 Ω故电流表的内阻为R a=r′-r=1.0 Ω-0.75 Ω=0.25 Ω.2.有两只电压表A和B,量程已知,内阻未知,另有一节干电池,它的内阻不能忽略,但大小未知.只用这两只电压表、开关和一些连接导线,要求通过测量计算出干电池的电动势(已知电动势不超过电压表的量程).(1)画出测量时所用的电路图.(2)以测得的量作为已知量,导出计算电动势的表达式.答案:(1)电路图:如图甲、乙所示(2)将任一只电压表(如表A 与电源串联),电压表所示的电压值U A ,再将两只电压表与电源串联,记下每只电压表所示的电压值,设为U A ′、U B ,设表A 的内阻为R A ,表B 的内阻为R B ,电源内阻为r ,电动势为E ,由闭合电路欧姆定律可得:E=U A +AAR U r , E=U A ′+U B +A A R U 'r.联立得E='A A BA U U U U .高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
高中:导学案测量电源电动势和内阻
12.3实验:电池电动势和内阻的测量实验目标:1.经历实验设计过程,理解测定电源电动势和内阻的实验原理。
2.在理解实验原理的基础上,能完成测电源电动势和内阻的规范实验操作。
3.学会利用UI图像处理数据并得出电源的电动势和内阻,进一步体会利用图像进行数据处理的方法。
4.尝试分析电源电动势和内阻的测量误差,了解实验中减小误差的方法。
一、实验原理和方法实验电路如图所示,根据闭合电路的欧姆定律,改变R的阻值,测出两组U、I的值二、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,导线若干。
三、实验步骤1.选定电流表、电压表的量程,按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(图中左端)。
3.闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表有明显示数,读出电压表示数U 和电流表示数I,并填入事先绘制好的表格(如下表)。
实验序号12345 6 I/AU/V4.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。
5.断开开关,整理好器材。
四、数据处理1.公式法把测量的几组数据分别代入E=U+Ir中,然后两个方程为一组,解方程求出几组E、r的值,最后对E、r分别求平均值作为测量结果。
2.图像法(1)以I为横坐标,U为纵坐标建立直角坐标系,根据几组I、U的测量数据在坐标系中描点。
(2)用直尺画一条直线,使尽量多的点落在这条直线上,不在直线上的点,能大致均衡地分布在直线两侧。
(3)如图所示:①图线与纵轴交点表示②图线与横轴交点为③图线的斜率大小表示【典例】在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验,供选用的器材有:A.电流表(量程:0~0.6 A,R A=1 Ω)B.电流表(量程:0~3 A,R A=0.6 Ω)C.电压表(量程:0~3 V,R V=5 kΩ)D.电压表(量程:0~15 V,R V=10 kΩ)E.滑动变阻器(0~10 Ω,额定电流1.5 A)F.滑动变阻器(0~2 kΩ,额定电流0.2 A)G.待测电源(一节一号干电池)、开关、导线若干(1)请在右边虚线框中画出本实验的电路图。
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高中物理 2.10 测量电源的电动势和内阻(2)导学案新人教版选修2、10 测量电源的电动势和内阻(2)一、知识分类探讨典型问题〖考点1〗伏安法测电源电动势和内阻【例1】某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池,他们测量这种电池的电动势E和内阻r,并探究电极间距对E和r的影响、实验器材如图所示、① 测量E和r 的实验方案为:调节滑动变阻器,改变电源两端的电压U和流过电源的电流I,依据公式________,利用测量数据作出U-I图象,得出E和r、② 将电压表视为理想表,要求避免电流表分压作用对测量结果的影响,请在图中用笔画线代替导线连接电路、③ 实验中依次减小铜片与锌片的间距,分别得到相应果汁电池的U – I图象如图中(a)、(b)、(c)、(d)所示,由此可知:在该实验中,随电极间距的减小,电源电动势________(填“增大”、“减小”或“不变”),电源内阻________(填“增大”、“减小”或“不变”)、曲线(c)对应的电源电动势E = ________V,内阻r = ________Ω、当外电路总电阻为2500 Ω时,该电源的输出功率P = ________mW、(均保留三位有效数字)【变式跟踪1】用DIS测量干电池的电动势和内电阻的实验电路如图甲所示,已知干电池允许的最大供电电流为0、5A、⑴ 实验时应选用下列哪种滑动变阻器________A、1 000 Ω,0、1 AB、50 Ω,2、0 AC、10 Ω,2、0 AD、50 Ω,0、1 A⑵ 根据实验得到的图象如图乙所示,可求得干电池的内电阻为r = ________ Ω、〖考点2〗实验电路的改进和分析【例2】某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势E、① 先直接用多用电表测定该电池电动势、在操作无误的情况下,多用电表表盘示数如图所示,其示数为________V;② 然后,用电压表V、电阻箱R、定值电阻R0、开关S、若干导线和该电池组成电路,测定该电池电动势;(i)根据图乙所示电路图,用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接成完整电路、(ii)闭合开关S,调整电阻箱阻值R,读出电压表V相应示数U、该学习小组测出大量数据,分析筛选出下表所示的R、U数据,并计算出相应的1/R与1/U的值、请用表中数据在图示的坐标纸上描点,并作出1/U –1/R图线、R/Ω166、771、450、033、325、020、0U/V8、35、94、84、23、22、9R-1/10-2 Ω-10、601、402、003、004、005、00U -1/V-10、120、170、210、240、310、34(iii)从图线中可求得E = ________V、【变式跟踪2】电动自行车具有环保、节能、便捷等优点,但电动自行车的电瓶用久以后性能会下降,表现之一为电池的电动势变小,内阻变大、某兴趣小组将一辆旧电动自行车充满电,取下四块电池,分别标为A、B、C、D,测量它们的电动势和内阻⑴ 用多用电表直流电压“50 V”挡测量每块电池的电动势、测量电池A时,多用电表的指针如图甲所示,其读数为________ V;⑵ 用图乙所示的电路测量A、B、C、D四块电池的电动势E和内阻r,图中R0为保护电阻,其阻值为5Ω、改变电阻箱的阻值R,测出对应的电流I,根据测量数据分别作出A、B、C、D四块电池的1/I - R图线,如图所示、由图线C可知电池C的电动势E = ______ V,内阻r = ______ Ω;⑶ 分析图像可知,电池________(选填“A”、“B”、“C”或“D”)较优、二、考题再练高考试题1、【xx浙江】采用如图所示的电路“测定电池的电动势和内阻”、⑴ 除了选用照片中的部分器材外,(填选项)A、还需要电压表B、还需要电流表C、还需要学生电源D、不在需要任何器材RAVSEr12345[6R/Ω1、21、00、80、60、40、2I/A0、600、700、800、891、001、20U/V0、900、780、740、670、620、43⑵ 测量所得数据如下用作图法求得电池的内阻r = ;⑶ 根据第5组所测得的实验数据,求得电流表内阻RA= Ω、【预测1】用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻提供的器材如图(a)所示、⑴ 用实线代表导线把图(a)中的实物连接成测量电路、(两节干电池串联作为电源,图中有部分线路已连好)、⑵图(b)中的6个点表示实验测得的6组电流I、电压U的值,按照这些实验值作出U – I图线,由此图线求得的每节电池电动势E = _____ V,每节电池的内阻r = _____Ω(取3位有效数字)、2、【xx四川高考】为测量一电源的电动势及内阻⑴ 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V1B、量程为2 V、内阻大约为2 kΩ的电压表V2C、量程为3 V,内阻大约为3 kΩ的电压表V3选电压表________串联________kΩ的电阻可以改装成量程为9 V的电压表、⑵ 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V1、V2、V3 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、⑶ 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、【预测2】在测一节干电池(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,变阻器和电压表各有两个供选用;A电压表量程为15 V,B电压表量程为3 V,A变阻器为(0~20 Ω,3 A),B变阻器为(0~500 Ω,0、2 A)、电压表应该选________(选填“A”或“B”),这是因为________;变阻器应该选________(选填“A”或“B”),这是因为_____________、三、课堂演练自我提升1、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、干电池E:电动势约为1、5 V、内电阻大约为1、0 ΩB、电压表V:0~15 VC、电流表A:0~0、6A、内阻0、1 ΩD、电流表G:满偏电流3 mA、内阻Rg =10 ΩE、滑动变阻器R1:0~10 Ω、10 AF、滑动变阻器R2:0~100 Ω、1 AG、定值电阻R3 =990 ΩH、开关、导线若干⑴ 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“R1”或“R2”);⑵ 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;⑶ 如图所示为某一同学根据他设计的实验,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),由图线可求得被测电池的电动势E = ________ V,内电阻r = ________ Ω、2、用如图所示电路,测定一节干电池的电动势和内阻、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R0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、6A、3 AB、电压表:量程3 V、15 VC、定值电阻:阻值1 Ω、额定功率5 WD、定值电阻:阻值10 Ω、额定功率10 WE、滑动变阻器:阻值范围0~10 Ω、额定电流2 AF、滑动变阻器:阻值范围0~100 Ω、额定电流1 A⑴ 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;R0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;⑵ 引起该实验系统误差的主要原因是_________________________________、3、某个实验小组认为用一只已知内阻的电流表和电阻箱,采用如图甲所示的电路测电源电动势与内阻,比常规的伏安法更准确、若电流表内阻阻值为RA,则测量的方法与步骤是:⑴ 将电阻箱阻值R调到最大,闭合S后观察电流表示数,然后再调节电阻箱,使电流表的示数指到某两个恰当的值,记下此时电阻箱的阻值R1、R2及对应的电流I1、I2;⑵ 根据以上的数据及闭合电路欧姆定律,建立方程组,即可求出电源的电动势E与内阻r、该方程组的表达式是:_______________、______________、该实验小组现在手头只有一个电流表,只知其内阻很小,却不知具体阻值、为了测出该电流表的内阻,她们找来了如图乙所示两节干电池等实验器材、请你用笔画线将图中的实物连接成能测出电流表内阻的电路、注意滑动变阻器串联接入电路起限流作用,开关闭合前其阻值应____________________________、4、某研究性学习小组采用如图所示的电路测量某干电池的电动势E和内阻r,R为电阻箱,V为理想电压表,其量程略大于电池的电动势、实验中通过多次改变电阻箱的阻值R,从电压表上读出相应的示数U,该小组同学发现U与R不成线性关系,于是求出了相应的电阻与电压的倒数如下表所示、序号1234567R-1/Ω-10、10、40、51、02、02、55、0U -1/V-10、360、440、430、600、871、001、58⑴ 根据表中的数据和实验原理,你认为第______(填序号)组数据是错误的,原因是_________________________________________;⑵ 根据实验数据,请在所给的坐标系中绘出1/U –1/R关系图线、⑶ 由图线可知,该干电池的电动势E = ________ V,内阻r = ________ Ω(结果保留两位有效数字)、5、某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中,串联了一只2、5 Ω的保护电阻R0,实验电路如图所示、⑴ 连好电路后,当该同学闭合电键时,发现电流表示数为0,电压表示数不为0、检查各接线柱均未接错,接触良好且未发生短路;他用多用电表的电压挡检查电路,把两表笔分别接a、b,b、c,d、e时,示数均为0,把两表笔接c、d时,示数与电压表示数相同,由此可推断故障是________、⑵ 在图中按电路原理图及用多用电表的电压挡检查电路时,把两表笔分别接c、d时的实物电路图,如图所示,以笔画线代替导线连接起来、⑶ 排除故障后,该同学顺利完成实验,测定得到下列数据,根据表中数据在图中坐标上画出U – I图线,由图线知:电池的电动势为________,内阻为________、。