2.9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教案
测定电池的电动势和内阻教案一、教学目标1. 让学生掌握测定电池电动势和内阻的基本原理和方法。
2. 培养学生的实验操作能力和数据处理能力。
3. 引导学生运用物理学知识解决实际问题。
二、教学内容1. 测定电池电动势和内阻的原理。
2. 实验器材和实验步骤。
3. 实验数据处理方法。
4. 实验注意事项。
三、教学过程1. 导入:通过提问方式引导学生回顾电源、电动势和内阻的概念。
2. 讲解:讲解测定电池电动势和内阻的原理,介绍实验器材和实验步骤。
3. 演示:进行实验操作,展示实验过程和数据处理方法。
4. 练习:学生分组进行实验,教师巡回指导,解答学生疑问。
四、教学评价1. 学生能熟练操作实验器材,正确进行实验。
2. 学生能理解实验原理,合理处理实验数据。
3. 学生能提出改进实验的建议,解决实际问题。
五、教学资源1. 实验器材:电池、电压表、电流表、电阻箱、导线等。
2. 教学课件:讲解测定电池电动势和内阻的原理、实验步骤和数据处理方法。
六、教学重点与难点教学重点:1. 测定电池电动势和内阻的实验原理。
2. 实验操作步骤和数据处理方法。
3. 实验注意事项。
教学难点:1. 实验数据的处理和分析。
2. 运用欧姆定律和闭合电路欧姆定律解决实际问题。
七、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生主动探究。
2. 运用演示实验,增强学生对实验现象的直观认识。
3. 利用小组讨论,促进学生之间的交流与合作。
4. 注重个别辅导,针对学生的不同需求进行指导。
八、教学步骤1. 引导学生回顾电源、电动势和内阻的概念,提出测定电池电动势和内阻的需求。
2. 讲解测定电池电动势和内阻的原理,介绍实验器材和实验步骤。
3. 演示实验操作,展示实验过程和数据处理方法。
4. 分组进行实验,教师巡回指导,解答学生疑问。
6. 布置课后作业,巩固所学知识。
九、教学反馈1. 学生能熟练操作实验器材,正确进行实验。
2. 学生能理解实验原理,合理处理实验数据。
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。
测定电池的电动势及内阻教学案
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。
三、教学重点难点重点: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、学情分析1.知识基础分析:①掌握了闭合电路欧姆定律,会利用该定律列式求解相关问题。
②掌握了电流表、电压表的使用方法。
2.学习能力分析:①学生的观察、分析能力不断提高,能够初步地、独立发现事物内在联系和一般规律的能力。
②具有初步的概括归纳总结能力、逻辑推力能力、综合分析能力。
五、教学方法实验法,讲解法六、课前准备1.学生的学习准备:预习学案。
2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。
3.教学环境的设计和布置:两人一组,实验室内教学。
七、课时安排:1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑(二)情景引入、展示目标回顾上节所学内容,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。
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(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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测定电池的电动势和内阻教案
测定电池的电动势和内阻教案一、教学目标1. 让学生了解测定电池电动势和内阻的实验原理和实验方法。
2. 培养学生运用实验手段验证理论的能力,提高学生的实验技能。
3. 帮助学生理解闭合电路欧姆定律,并能运用该定律分析电路。
二、教学内容1. 测定电池的电动势教学重点:了解测定电池电动势的实验方法,如用伏安法测定。
教学难点:实验数据的处理和电动势的计算。
2. 测定电池的内阻教学重点:了解测定电池内阻的实验方法,如用伏安法测定。
教学难点:实验数据的处理和内阻的计算。
3. 闭合电路欧姆定律的应用教学重点:理解闭合电路欧姆定律的内容及其应用。
教学难点:如何根据实验数据绘制U-I图象,并分析电动势和内阻的变化规律。
三、教学过程1. 导入:通过复习闭合电路欧姆定律,引导学生思考如何测定电池的电动势和内阻。
2. 讲解:讲解测定电池电动势和内阻的实验原理和方法,如伏安法。
3. 演示:进行实验演示,展示测定电池电动势和内阻的过程。
4. 实践:学生分组进行实验,测定电池的电动势和内阻。
5. 讨论:学生交流实验结果,分析实验数据,讨论电动势和内阻的变化规律。
6. 总结:教师总结测定电池电动势和内阻的实验方法和注意事项,强调实验技能的重要性。
四、教学评价1. 学生能正确理解测定电池电动势和内阻的实验原理和方法。
2. 学生能独立进行实验,正确处理实验数据,计算电动势和内阻。
3. 学生能运用闭合电路欧姆定律分析电路,理解电动势和内阻的变化规律。
五、教学资源1. 实验设备:电池、电压表、电流表、电阻箱等。
2. 教学课件:用于讲解实验原理和方法,展示实验过程和数据处理。
3. 实验指导书:提供详细的实验步骤和数据处理方法。
六、教学活动1. 实验操作:学生在教师的指导下,独立完成测定电池电动势和内阻的实验操作。
2. 数据记录:学生在实验过程中记录电压、电流等数据。
3. 数据处理:学生运用实验数据计算电池的电动势和内阻。
4. 结果分析:学生分析实验结果,探讨电动势和内阻的变化规律。
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。
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。
2.9测定电池的电动势和内阻.
电学实验专题分析——测电源的电动势和内阻高二物理组董新涛教材中测定电源电动势和内阻的实验是运用电流表和电压表等实验器材完成的.而2006年教育部考试中心颁发的《物理考试大纲》将原“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”改为“测定电源的电动势和内阻”.虽然只删减几个字,但这预示高考中该实验的方法不再拘泥于课本,要创新、要多样化.这对我们的能力要求将更高.一、伏安法(U-A法这是课本上提供的常规方法。
基本原理是利用全电路欧姆定律,即U=E—Ir,测出路端电压及电路中的总电流,用解方程组的办法求出电动势和内阻.原理图如图l所示,实验基本器材为电压表和电流表.改变不同的R值,即可测出两组不同的U和I的数据,有① ②由①②式得:多测几组U、I数据,分别求出每组测量数据对应的E,r值,最后求出平均值.还可以用图象确定电池的电动势和内电阻.由U=E—Ir知,对于确定的电池,E,r 为定值,U是r的一次函数,U与I的对应关系图象是一条直线.由于实际实验中数据采集范围的限制以及作图的规范,使得这个实验的U—I图线的纵轴起点一般并不是零.它既不符合作图要求,又难找出图线与横轴的关系.一般说来纵轴的起点要视电压的实验值(最小值而定,但图线与横轴的交点不再是短路电流了.常在这里设考点,值得引起注意.这样一来就不能从图线上得到短路电流,。
在这种情况下一般是从图线上任取两点A、B,利用A、B两点的数值求得图线的斜率以获得电源电阻r的值.如图2所示.r的数值应是当然,也可以是其中U0是纵轴的起点值,I0是此时横轴的截距.注意.这里的I0并不是短路电流I短误差分析伏安法测定的E、r是偏大还是偏小问题伏安法测E、r的方法有安培表内接法和安培表外接法.由于安培表和伏特表有内阻,依据闭合电路欧姆定律测出的E、r势必存在误差.(1安培表的内接法误差分析:方法I:表达式分析法.图3安培表内接法(见图3,令电池的电动势和内电阻的测量值分别为,真实值分别为E、r.若不考虑电表内阻的影响,列出如下方程:联立两式解得:(1)(2)若设伏特表内阻为,考虑伏特表的分流影响,列如下方程:联立两式解得:(3)(4)将上述结果的(1)、(3)联立,并将(3)的分子、分母同除以,解得:(5)将上述结果的(2)(4)联立,并将(4)的分子、分母同除以,解得:(6)由(5)知,,即,说明电动势的测量值小于真实值。
高中物理测定电池的电动势和内阻教案
高中物理测定电池的电动势和内阻优秀教案一、教学目标1. 让学生理解电池的电动势和内阻的概念,掌握测定电池电动势和内阻的实验方法。
2. 培养学生的实验操作能力,提高学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 增强学生对物理实验的兴趣,培养学生的团队合作意识和科学探究精神。
二、教学内容1. 电池的电动势和内阻的概念介绍。
2. 测定电池电动势和内阻的实验原理。
3. 实验操作步骤及注意事项。
4. 实验数据处理和误差分析。
5. 实验结果的讨论和总结。
三、教学过程1. 引入新课:通过日常生活实例,引导学生关注电池的电动势和内阻的概念。
2. 讲解电池的电动势和内阻:阐述电动势和内阻的定义,介绍它们之间的关系。
3. 讲解测定电池电动势和内阻的实验原理:讲解闭合电路欧姆定律,说明如何通过实验测定电池的电动势和内阻。
4. 演示实验:教师演示测定电池电动势和内阻的实验过程,学生跟随操作。
5. 实验操作:学生分组进行实验,测量电池的电动势和内阻。
6. 数据处理:学生运用公式计算电池的电动势和内阻,分析实验结果。
7. 误差分析:学生分析实验过程中可能出现的误差,了解减小误差的方法。
8. 讨论和总结:学生汇报实验结果,教师引导学生展开讨论,总结测定电池电动势和内阻的实验方法及注意事项。
四、教学评价1. 学生能正确理解电池的电动势和内阻的概念。
2. 学生掌握测定电池电动势和内阻的实验方法,能独立完成实验操作。
3. 学生能对实验数据进行处理,分析实验结果,了解实验过程中的误差。
4. 学生具备较强的团队合作意识和科学探究精神。
五、教学资源1. 电源:电池、电压表、电流表等。
2. 实验器材:电阻箱、导线、开关等。
3. 教学课件:电池电动势和内阻的讲解、实验操作步骤等。
4. 参考资料:有关电池电动势和内阻的学术论文、实验指导书等。
六、教学步骤1. 准备实验:检查实验器材是否齐全,确保电源、电压表、电流表等设备正常工作。
2. 搭建电路:根据实验原理,连接电源、电阻箱、开关、电压表和电流表等器材,构成闭合电路。
2.9实验:测定电池的电动势和内阻
允许负载短路。
(3)作U-I图象时的注意点: 用作图法时,滑动变阻器阻值应在几欧
至几十欧的较大范围内变化,使各组数据差别
大些,实验数据要多取几组,
由于读数等偶然误差的存在,描出的点
不完全在同一直线上。
3.数据处理
用两组I和U的数据,代入E=U+Ir中,解方程 组可以算出电池的电动势E和内阻r。这样做虽然 简单,误差却可能很大。 为了减小误差,可以多测几组I和U的数据, 分别列出若干组联立方程,求出若干组E和r,最 后以E的平均值和r的平均值作为实验结果。这个 方法的误差只比两组I、U的数据求得的结果的误 差要小。
U 3、根据 E U r R
2.实验方法
把较粗的铜丝和铁丝相隔约几毫米插入马铃 薯或苹果中,就制成了一个水果电池(铜丝和铁 丝相距越近、插入越深,电池的内阻就越小), 铜丝是电池的正极,铁丝是负极。 测量干电池的电动势和内阻的具体实验。
实验原理 实验步骤
实验器具 误差分析
注意事项
3.数据处理
若电流表量程选3A,为了便于读数(应使指 针半偏及以上),电流需在1.5A以上。这样,电 路的总电阻应在1.33Ω以下,变化范围太小,不利 于滑动变阻器操作,所以电流表量程应选0.6A。 当滑动变阻器的阻值大于10Ω时,电流小于 0.2A,电流表示数较小,不利于精确读数,所以 滑动变阻器的阻值只用到10Ω以内的部分。如果 用200Ω的变阻器,大于10Ω的部分几乎无用。所 以变阻器选E。 说明:选取实验器材,需要综合考虑,学生 的困难往往在于顾此失彼。要让学生知道,选择 器材要从“安全可行、测量精确、便于操作”三 方面考虑。
C.一只电流表和一个电阻箱
D.一只电压表和一个电阻箱
3.如图示的电路中,R1 、R2为标准电阻, 测定电源的电动势和内阻时,如果偶然误差可 以忽略不计,则电动势的测量值真实值,内阻 的测量值 真实值,产生误差 > 的 电流表本身有电阻 。 R1 R2
高中物理2.10测定电池的电动势和内阻导学案新人教版选
《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;作图处置实验数据。
【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式,体会作图处置实验数据的方式和长处 【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 的关系式和图象是什么? 【学习进程】 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,就可以算出电动势和内阻。
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,就可以算出电动势和内阻。
原理公式:E= I (R +r )。
(3)用电压表、电阻箱测量。
如图3所示:测出两组U 、R 值,就可以算出电动势和内阻。
原理公式:r RUU E +=。
下面以图1所示的方式介绍实验步骤和实验数据的处置方式。
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)依照图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图2图3图 1读数,用一样方式测量并记录几组 I 、U 、值。
(4)断开电键,整理好器材。
(5)数据处置:在座标纸上作 U -I 图线,求出E 、r 。
U (V ) I (A )4.注意事项:关于图象法处置数据将多组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 维持必然,而这里的U-I 图线中,E 、r 不变,外电阻R 改变,正是R 的转变,才有I 和U 的转变。
③实验中至少取得5组以上数据,画在坐标纸上拟合出一条直线。
《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。
2.9 测电池的电动势和内阻
六实验设计:
设计测E、r的其它方法及对应的误差分析
I-R法: R1 K2 R
A A
R2
K1
K
E测 E
r测 r RA r
U-R法: V R K
R1 K2 R2
V
K1
E测 E
r测 r
E
.
U/V
O
.
I短
I/A
E r
所得直线跟纵轴的交点即为电动势E的值, 图线的斜率的绝对值即为内阻的值。 U rk I
思考:考虑电压表的分流作用,大致画出U-I真实图线
3、重要注意事项
(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)要测出不小于6组I、U数据,且变化范围要大一些 (4)画U—I图线时,应使图线通过仅可能多的点,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)但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.
答案:
V1 V2
R K
ε
Qmr1 U1m= U2 Q1r2
2、从下述器材中选出合适器材, 答案: 设计一个电路来测量电流表的内阻 A2 r1,要求方法简捷,有尽可能高的 测量精度,并能测出多组数据:电 R1 A1 流表A1,量程10mA,内阻r1约为 40 Ω 待测;电流表A2,量程500uA, R2 内阻r2=750 Ω ;电压表V,量程 10V,内阻r3=10KΩ ;电阻R1,阻 K 值约100 Ω ,作保护电阻用;滑线 电阻R2,总阻值约50 Ω ;电池E, I2 r1= r2 E=1.5V,内阻很小;电键K;导线 I1 若干。(1)请画出电路图,标明 所用器材所用代号。(2)写出计 算r1的表达式,说明式中各量的意 义。
测定电源的电动势和内阻导学案
测定电源的电动势和内阻导学案【学习目标】1. 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。
用解析法和图象法求解电动势和内阻。
2.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。
学会利用图线处理数据的方法。
【预习案】 使用说明&学法指导1.先通读教材,勾画出本节内容的知识点,然后完成下面所设置的问题并提出自己的见解和问题,并通过再读教材或查阅资料解决问题。
2.独立完成,时间15分钟 【探究案】 1、实验原理:如上图所示,若电压表、电流表作理想电表处理,则电压表测的是 ,电流表测的是 。
通过改变滑动变阻器的阻值可测多组路端电压与干路电流U x x (,I )数据:公式法:由闭合电路欧姆定律可得,E =U 1+I 1r ,E =U 2+I 2r ,两式联立解之E= 、r = ,多测几组数据,分别求出几组电动势E 和r 的值,然后求出它们的平均值.图象法:作路端电压与干路电流的U-I 图象并延长至与两坐标轴相交。
I 、当干路电流I=0时,则对应的路端电压U 为 (即U-I 图象与U 轴的交点纵坐标为电源电动势E )II 、当干路电流max I I 最大时,则R 外= ,r 内= (即U-I 图象的斜率表示电源的内阻,故可以在U-I 图象中取两个较远的点求斜率即r 内)2、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、坐标纸. 3、实验步骤(1)连接电路电流表用0.6 A 量程,电压表用3 V 量程,按上图连接好电路. (2)测量与记录a 、把滑动变阻器的滑片移动到使接入电路的阻值最大的一端.b 、闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表有明显示数并记录一组数据(I1、U1).用同样方法测量几组I 、U 值. 4、数据处理(1)选取两组数据,根据闭合电路欧姆定律,E =U 1+I 1r ,E =U 2+I 2r ,计算出电动势E 和内阻r 。
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)。
实验测定电池的电动势和内阻教案
实验测定电池的电动势和内阻教案电池的电动势和内阻是电池性能的两个重要参数,测定电池的电动势和内阻可以帮助我们了解电池的工作状态和性能表现。
本文档将详细介绍如何进行实验来测定电池的电动势和内阻。
一、实验目的:1. 了解电池的电动势和内阻的概念和意义;2. 学会使用电压表和电流表进行电池测量;3. 掌握实验测定电池电动势和内阻的方法和操作步骤;4. 分析实验结果,探讨电池性能。
二、实验器材:1. 电池:至少两个不同型号的电池;2. 电阻:一个可变电阻(电阻箱);3. 铜导线:用于连接电池和电阻箱;4. 开关:用于控制电路开关;5. 电流表:用于测量电流;6. 电压表:用于测量电势差。
三、实验原理:1. 电动势:电动势是指电池在不断消耗化学能的过程中,将化学能转化为电能的能力。
电池的电动势可以通过测量电池的开路电压来确定。
2. 内阻:电池内部存在着电阻,称为电池的内阻。
当电池输出电流时,内阻会引起电池端电压的降低。
通过测量电池在负载时的电压和电流,可以计算得到电池的内阻值。
四、实验步骤:1. 准备工作:a. 将电池、电阻箱、开关、电流表、电压表等实验器材摆放整齐并连接好;b. 将电流表连接在电池的正负极之间,用铜导线连接;c. 将电阻箱的一个端子连接在电池的负极上,另一个端子连接在电流表的正极上;d. 用铜导线将电压表的两个接线端连接在电池的正、负极上;e. 确保实验电路连接准确无误。
2. 测量电池的电动势:a. 打开开关,记录电压表的读数,这个读数即为电池的开路电压;b. 将其他电池依次进行同样的测量,记录每个电池的开路电压。
3. 测量电池的内阻:a. 将可变电阻调整为最大阻值;b. 打开开关,记录电压表的读数和电流表的读数;c. 缓慢减小电阻箱的阻值,连续记录每个阻值下的电压表和电流表的读数,直至电阻最小;d. 根据测得的电压和电流数据,可以使用欧姆定律计算得到电池的内阻值。
五、实验记录和数据处理:1. 记录实验结果表格,包含电池的型号、电动势和内阻的数值;2. 通过数据处理,绘制电动势和内阻的折线图,以便于分析和比较不同电池的性能差异;3. 根据实验结果,可以进行合理的讨论和总结。
《测量电源的电动势和内电阻》 导学案
《测量电源的电动势和内电阻》导学案一、学习目标1、理解电源电动势和内电阻的概念。
2、掌握测量电源电动势和内电阻的实验原理和方法。
3、学会数据处理和误差分析。
二、知识回顾1、闭合电路欧姆定律:闭合电路中的电流 I 跟电源的电动势 E 成正比,跟内、外电路的电阻之和 R+r 成反比,即 I = E /(R + r)。
2、路端电压 U 与电流 I 的关系:U = E Ir。
三、实验原理1、伏安法(1)实验电路:如图 1 所示,用电压表测量路端电压 U,用电流表测量电流 I。
(2)原理:根据闭合电路欧姆定律 E = U + Ir,改变外电路电阻R,测出两组 U、I 的值,列出两个方程:E = U1 + I1rE = U2 + I2r解方程组可求得电源的电动势 E 和内电阻 r。
2、图像法以路端电压 U 为纵坐标,电流 I 为横坐标,建立直角坐标系。
根据实验数据描点,作出 U I 图像(如图 2 所示)。
图像与纵轴的交点表示电源的电动势 E,图像斜率的绝对值表示电源的内阻 r。
四、实验器材电池(待测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。
五、实验步骤1、按图 1 连接电路,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大的一端。
2、闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表有明显示数,记录一组电压表和电流表的示数 U1、I1。
3、继续调节滑动变阻器,改变外电路的电阻,记录多组 U、I 的值。
4、断开开关,整理实验器材。
六、数据处理1、计算法利用两组测量数据,代入 E = U + Ir,解方程组求得 E 和 r。
为了减小误差,通常多测几组数据,分别列出多个方程,然后求出几组E、r 的值,最后取平均值。
2、图像法(1)建立直角坐标系,横轴为电流 I,纵轴为路端电压 U。
(2)根据实验数据描点,用一条直线尽可能多地穿过这些点。
如果不能穿过所有点,应使各点均匀分布在直线两侧。
(3)直线与纵轴的交点即为电源的电动势 E,直线的斜率绝对值即为电源的内阻 r。
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§2.9测定电池的电动势和内阻导学案
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。
使用说明:①用15分钟时间,通过阅读课本内容,独立完成自主学习部分的内容。
②独立完成巩固训练。
③如遇到解决不了的问题,用红笔标注出来,以便在小组讨论时解决。
预习指导
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。
自主学习,合作探究:(阅读课本相关内容,完成下列问题)
自主学习
一.知识回顾:
1.闭合电路欧姆定律的内容
2.表达式:
二.实验原理:
1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。
2.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。
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。
三.实验方法:
本节课,我们采用课本中的第一种测量方法,只不过我们要通过改变从而测得多组数据,记入记录数据的表格,然后利用U-I图像,求得电源电动势和内阻,这样可减小误差。
(认真阅读第70页“数据处理”部分,学会这种处理数据的方法。
)
同步导学参考
用伏安法测电源电动势和内电阻时应注意:
(1)应选用内阻大一些(用过一段时间)的干电池,在本实验中不要把电流调得过大,每次读完示数后立即断电。
(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。
个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑。
这样,就可以使偶然误差得到部分抵消,从而提高精确度。
(3)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值开始(横坐标I必须从零开始)。
但这时图线和横轴的交点不再是短路电流,不过直线斜率的大小照样还是电源的内电阻。
例1 在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中,所用电流表和电压表的内阻分
别为0.1Ω和1kΩ.下面分别为实验原理图及所需的器件图.
(1).试在下图中画出连线,将器件按原理图连接成实验电路.
(2)一位同学记录的6组数据见表.试根据这些数据在下图中画出U-I图线.根据图象读出电池的电动势E= V,根据图象求出电池内阻r= Ω.
I(A) 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57
U(V) 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05。