2020-2021学年教科版高中物理选修3-1教案2.5学生实验：测量电源的电动势和内阻
物理选修3-1教案
物理选修3-1全套教案目录第一章静电场电荷及其守恒定律教学三维目标（一）知识与技能1．知道两种电荷及其相互作用．知道电量的概念．2．知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开．3．知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．4．知道电荷守恒定律．5．知道什么是元电荷．（二）过程与方法1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．但对一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。
（三）情感态度与价值观通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质重点：电荷守恒定律难点：利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。
教学过程：（一）引入新课：新的知识内容，新的学习起点．本章将学习静电学．将从物质的微观的角度认识物体带电的本质，电荷相互作用的基本规律，以及与静止电荷相联系的静电场的基本性质。
【板书】第一章静电场复习初中知识：【演示】摩擦过的物体具有了吸引轻小物体的性质，这种现象叫摩擦起电，这样的物体就带了电．【演示】用丝绸摩擦过的玻璃棒之间相互排斥，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒之间也相互排斥，而玻璃棒和硬橡胶棒之间却相互吸引，所以自然界存在两种电荷．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．【板书】自然界中的两种电荷正电荷和负电荷：把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷，用正数表示．把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷，用负数表示．电荷及其相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．（二）进行新课：第1节、电荷及其守恒定律【板书】电荷（1）原子的核式结构及摩擦起电的微观解释原子：包括原子核（质子和中子）和核外电子。
（2）摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同．实质：电子的转移．结果：两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷．（3）金属导体模型也是一个物理模型P3用静电感应的方法也可以使物体带电．【演示】：把带正电荷的球C移近彼此接触的异体A，B(参见课本图－1)．可以看到A，B上的金属箔都张开了，表示A，B都带上了电荷．如果先把C移走，A和B上的金属箔就会闭合．如果先把A和B分开，然后移开C，可以看到A和B仍带有电荷；如果再让A和B接触，他们就不再带电．这说明A和B分开后所带的是异种等量的电荷，重新接触后等量异种电荷发生中和．【板书】（4）、静电感应：把电荷移近不带电的异体，可以使导体带电的现象。
物理：教科版 选修3-1 2.5 伏安法测电阻 (教案)
伏安法测电阻一．指导思想与理论依据本节课是基于人本主义学习理论指导下的一节物理规律课。
人本主义学习理论指出，当学习的内容是学习者自己认为是有意义、有价值的实践、知识和经验时，学习着才能真正激发出学习的潜能，才能使每个人所具有的学习、发现、丰富知识与经验的潜能和愿望被释放出来的。
本节课的教学设计正是由此出发，通过生活情景创设，围绕现实场景下的问题，使学生认识到相关规律的意义、实践的价值，从而实现学生的主动探究、自主学习，最终使学生获得知识与技能、过程与方法，情感、道德和价值观的共同发展。
二．教学背景分析【学情分析】教学班级的学生群体是我区普通高中的学生，有一定的相关知识储备。
年级大部分的学生在初中阶段没有养成良好的学习习惯，缺乏学习的主动性，学习中缺少问题意识，往往不能主动提出问题。
面对学习中出现的、具有一定难度的问题，缺乏解决问题的耐心和毅力。
学生群体中也存在小部分优秀学生，对科学探索有很高的热情，善于观察，思考积极，实验能力、分析推理能力等综合素质较高，是物理学习的骨干，但思维的严谨性和细致度与示范高中学生存在较大差距。
【教材分析】高中阶段的前期学习中，学生已经进一步学习了欧姆定律、电阻的串并联及其应用等相关知识，测量了小灯泡的伏安曲线，故能识别常见电路中的主要元器件，有一定的电路实验基本操作技能。
而初中已有的关于伏安法测电阻的知识学生也有较深刻的印象，能够直接回忆出常见的两种电路。
但初中阶段学生对其中的差异及其影响并没有进一步的讨论和研究，而这正是本节内容在高中教材再次出现的意义所在，也是本节课的重点和难点。
三．教学目标设计1．知识与技能（1）能够区分内、外接电路。
学生能够正确连接内外接电路测量未知电阻。
（2）能够运用已有的知识解释电表内阻对电阻测量值的影响。
（3）在电阻测量中，会选择电流表内接或外接来减小测量误差。
2．过程与方法（1）学生掌握测量未知电阻的方法，并能正确操作实验过程，学生的实验能力、思维能力得到提高。
2.1 电源和电流 高中物理选修3-1优秀教案优秀教学设计(6)
2.1 电源和电流一、内容及解析（一）内容：电流的概念，电流大小的计算式及其电流的决定式.（二）解析：本节课的主要内容是关于电流的概念及电流大小的计算，其核心是电流大小的计算。
理解它关键就是要理解电流的决定式。
上一节主要介绍电势差与电场强度的关系。
本节计划用一课时。
教学的重点是对公式，并推广至环形电流。
1. 恒定电流在本章中起到一个承上启下的作用，特别恒定电流在电能焦耳热及闭合电路中具有引导作用。
2.本节首先要介绍的是电流的概念，之前学生没有了解，可以就用粒子流简单解释；让学生有一个初步认识。
二、教学目标及解析（一）目标：（1）知道电流的概念；（2）了解电流大小的计算式及其电流的决定式.（二）解析：本节重点是理解电流的概念及电流的计算式和电流的决定式，采用控制变量法，类比法。
难点是电流微观表达式的分析三、问题诊断及分析问题：决定电流微观表达式的那些因素从哪儿去找？方法分析：控制变量法①导体中单位时间内能够通过截面C的自由电荷分布导体中单位时间内能够通过截面C的自由电荷分布在以截面C为底，速率v为长的导体中。
②单位时间内能够通过截面C的自由电荷数N＝nV＝nvS③单位时间内能够通过截面C的电荷量Q＝Nq＝nqvS④电流的微观表达式I＝Qt＝nqvS四、教学支持条件分析五．教学过程创设情景，实例引入：1、电流(1)概念：电荷的定向移动形成电流。
(2)产生电流的条件①内因：要有能够自由移动的电荷──自由电荷。
②外因：导体两端存在电压──在导体内建立电场。
干电池、蓄电池、发电机等都是电源，它们的作用是提供并保持导体的两端的电压，使导体中有持续的电流。
(3)电流的方向：正电荷的定向移动方向为电流方向。
总结：在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。
在电解质溶液中，电流的方向与正离子定向移动的方向相同，与负离子定向移动的方向相反。
(4)电流①定义：通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用的时间t的比值称为电流。
教科版高中物理选修3-1《学生实验：练习使用多用电表》名师教案
学生实验：练习使用多用电表一、实验目的1．了解多用电表的构造和原理，掌握多用电表的使用方法。
2．会使用多用电表测电压、电流及电阻。
3．会用多用电表探索黑箱中的电学元件。
二、实验器材多用电表、直流电源、开关、导线若干，小灯泡、二极管，定值电阻(大、中、小)三个。
三、实验原理1．欧姆表的原理(1)功能：用来直接测量电阻值大小的电表。
(2)改装原理：欧姆表是根据闭合电路欧姆定律改装而成的，改装电路如图所示。
①当红、黑表笔直接接触时，被测电阻＝0，调节R值使电流计的指针达到满偏，即＝E/(＋＋r)，所以电流表满刻度处对应的外电阻为零。
如图甲。
②当红、黑表笔不接触时，电流表指针指零，所以电流表零刻度处对应外电阻R＝“∞”位置。
如图乙。
③当红、黑表笔间接入某一电阻时，电流表中的电流I＝，因调零后r保持不变，所以与I一一对应．若在电流表刻度盘上直接标出与I相对应的Rx值，就可以从刻度盘上直接读出Rx值了，如图丙。
2．多用电表的原理(1)实质：让电流表、电压表、欧姆表共同使用一个表头组装而成的。
(2)功能①测电流：这时表头并联有分流电阻，并联不同的分流电阻就成为不同量程的电流表。
②测电压：这时表头串联有分压电阻，串联不同的分压电阻就成为不同量程的电压表。
③测电阻：这时表头串联了电池和调零电阻。
(3)构造：如图所示，表的上半部分是表头，表头的表盘上有电流、电压、电阻等多种刻度，其中最下面一行是交流电压表的刻度，最上面一行是欧姆表的刻度，这两个刻度是不均匀的，其余各种刻度都是均匀的；表的下半部分的中心是选择开关，周围标有测量功能的区域及量程(或倍率)。
一、实验步骤1．观察多用电表的外形，认识选择开头的测量项目及量程。
2．检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置。
若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零。
3．将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔。
4．如图甲所示连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测小灯泡两端的电压。
教科版高中物理选修3-1：《学生实验：测量电源的电动势和内阻》教案-新版
2.5 学生实验：测量电源的电动势和内阻一、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。
2.1 电源和电流 高中物理选修3-1优秀教案优秀教学设计(3)
1 电源和电流
例题分析：
有一条横截面积S=1mm2的铜导线通过的电流I=1A,已知铜的密度ρ=8.9×103kg/m3,铜的摩尔质量M=6.4×
1023mol-1,电子的电量e=-1.6×
问题2、在时间t内通过右端横截面的电荷量是多少？
问题3、把问题2所得结果代人I=q/t化简写出铜导线中自由电子定向移动的速率的表达式
课堂自主检测
检测导练（10分钟）
1．1毫安=__________安，1微安=__________安。
2、在金属导体中，若10s内通过横截面的电量为10C，则导体中的电流为_______A；
3．关于电源的作用,保持电路两端有，使电路中有持续的
4．对电流概念的正确理解是（）
A．通过导体的横截面的电量越多，电流越大
B．导体的横截面越大，电流越大
C．单位时间内通过导体横截面的电量越大，电流越大
D．导体中的自由电荷越多，电流越大
5．通过一个导体电流是5A,经过4min通过该导体一个截面的电量
是( )
A．20C B．50C C．1200C D．2000C
6．关于电流的说法正确的是（）
A．根据I=q/t可知，I与q成正比B．电流强度是一个标量，
C．导体中电荷运动就形成电流于相距为
截面
由电
截面。
在学
础上，
生分析
请学生把思路、法记录下来，
以后学习。
思考交流：
如果
定向
是电
率，
经验
怎样解释？
当堂
“
的方式当堂批改，
学习
言
反思本节课，
与探
与发
与讨
人合。
人教版高中物理选修3-1：测电源的电动势和内阻(教案)
测电源的电动势和内阻教案【教学目标】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。
重点：掌握实验原理和方法，学会处理实验数据。
难点：掌握实验原理和方法，学会处理实验数据。
【自主预习】1．实验原理（三种方法）：（1）选用伏安法测电源电动势与内电阻用电压表、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：_____________实验原理（1）是本节课的重点。
测出几组U,I数值，带入(1)式得到的方程两两组成方程组，可得到E，r值。
这种方法误差较大。
还可以多测出几组U,I值，然后在U-I坐标平面内描出各组U、I值所对应的点，然后通过这些点画一直线，如图所示，直线与纵轴的的交点的纵坐标就是电池的电动势的大小，直线与横轴的交点的横坐标就是电池的短路电流I o=E/r，因此可求的内电阻r=E/I o。
误差分析：E测E真r测r真（2）用安阻法测量。
如图2.6-2所示：测出两组_______值，就能算出电动势和内阻。
原理公式：_____ ________（3）用伏阻法测量。
如图2.6-3所示：测出两组_______值，就能算出电动势和内阻。
原理公式：____ _________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。
【典型例题】一、实验基本操作【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为0～20 Ω，连接电路的实物图如图2－9－11所示．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 二、数据处理方法【例2】 下面是在测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，并根据图象算出待测电池的电动势和内阻.【例3】．某同学采用如图2－9－13所示的电路测定电源电动势和内阻，已知有干电池(电动势约为1.5 V ，内阻约2 Ω)，电压表(0～3 V,3 k Ω)，电流表(0～0.6A,1.0 Ω)，滑动变阻器R 1(10 Ω，2 A)和R 2(100 Ω，0.1 A)各一只．(1)实验中滑动变阻器应选用________(选填“R 1”或“R 2”)． (2)在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路．(3)在实验中测得多组电压和电流值，得到如图丙所示的U —I 图象，由图可较准UI确地求出电源电动势E ＝______ V ；内阻r ＝________ Ω. 【课后练习】1.如图2－9－12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，即E ＝3 VB ．横轴截距表示短路电流，即I 短＝0.6 AC ．根据r ＝EI 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 Ω2．如图3所示，甲、乙为两个独立电源的路端电压与通过它们的电流I 的关系图象，下列说法中正确的是( )A ．路端电压都为U 0时，它们的外电阻相等B ．电流都是I 0时，两电源的内电压相等C ．电源甲的电动势大于电源乙的电动势D ．电源甲的内阻小于电源乙的内阻3．用图象法计算电动势和内电阻时，先要描点，就是在U —I 坐标系中描出与每组I 、U 值对应的点，以下说法中正确的是( )A ．这些点应当准确地分布在一条直线上，即U —I 图线应通过每个点B ．这些点应当基本上在一条直线上，由于偶然误差不能避免，所以U —I图线不可能通过每一个点C．不在U—I图线上的点应当大致均衡地分布在图线两侧D．个别偏离直线太远的点，应当舍去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4)，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5．用伏安法测电池的电动势和内电阻的实验中，下列注意事项中正确的是( ) A．应选用新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．移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路，以免造成电流表过载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6.在用图5所示的电路测量电池电动势和内阻的实验中，若有两只电压表V1和V2量程相同，内阻R V1>R V2；两只电流表A1、A2量程相同，内阻R A1>R A2，在该实验中，为了使E、r的测量精确些，选择的电表可以是( )A．V1和A2B．V2和A2C．V2和A1D．V1和A17．下面给出的用伏安法测电池的电动势和内电阻的数据处理方法中，既能减小偶然误差，又直观简便的方法是( )A ．测出两组I 和U 数据，代入⎩⎪⎨⎪⎧E ＝U 1＋I 1rE ＝U 2＋I 2r方程组，求出E 和rB ．测出多组I 和U 数据，代入方程求出几组E 和r ，最后求出平均值C ．测出多组I 和U 数据，画出U —I 图象，根据图象求出E 和rD ．测出多组I 和U 数据，分别求出I 和U 的平均值，然后代入公式求出E和r8．如图6所示，已知R 1＝R 2＝R 3＝1 Ω.当开关S 闭合后，电压表的读数为1 V ；当开关S 断开后，电压表的读数为0.8 V ，则电池的电动势等于( )A ．1 VB ．1.2 VC ．2 VD ．4 V9．如图7所示是测量两节干电池组成的串联电池组的电动势和内电阻的实验所用器材，用实线将它们连成实验电路．10．利用伏安法测量干电池的电动势和内电阻，现有的器材为干电池：电动势约1.5 V ，符号电压表：量程1 V ，内阻998.3 Ω，符号 V 电流表：量程1 A ，符号 A滑动变阻器：最大阻值10 Ω，符号电阻箱：最大阻值99 999.9 Ω，符号单刀单掷开关1个，符号导线若干(1)设计测量电源电动势和内电阻的电路并将它画在指定的方框内．要求在图中标出电压表、电流表的接线柱的正负．(2)为了满足本实验要求并保证实验的精确度，电压表量程应扩大为原量程的__________倍，电阻箱的阻值应为__________ Ω.答案：例1. 答案AD解析实物图中，滑动变阻器的两个固定端被接入电路，滑片移动时，变阻器不起变阻作用，选A项．电流表和电压表只允许从电表的正接线柱流入，负接线柱流出，故图中电压表接线错误，电流表接线正确．故选D项，不选B项．一节干电池的电动势为1.5 V，电压表选用0～3 V量程是正确的，故不选C项．图中电压表直接和电池并联，即使开关断开，电压表仍有示数，开关不能控制整个电路，从这个角度看出应选D项．例2. 答案图象见解析图 1.46 V 0.72 Ω解析建立坐标系，利用描点法画出U—I图象，如图所示．第四个点明显偏离，可见误差太大，应舍去．直线与纵轴的交点坐标即为电源的电动势E＝1.46 V．由闭合电路的欧姆定律E＝U＋Ir，将直线上的点(1.10,0.50)的坐标U＝1.10 V，I＝0.50A 代入得内阻r ＝0.72 Ω.例3.答案 (1)R 1 (2)见解析图 (3)1.48(1.47～1.49均正确) 1.79(1.78～1.90均正确)解析 (1)电路中最大电流I ＝E r＝1.5 V 2 Ω＝0.75 A ．R 2的额定电流小于0.75 A ，同时R 2阻值远大于电源内阻r ，不便于调节，所以变阻器用R 1.(2)如下图所示．(3)将图线延长，交于纵轴，则纵截距即为电动势E ＝1.48 V(1.47～1.49 V 均正确)r ＝ΔU ΔI，可得r ＝1.79 Ω(1.78～1.90 Ω均正确)课后练习 1. 答案 AD 2.答案 AC 3.答案 BCD解析 用描点法画图象时，应使这些点基本在一条直线上，且大致均衡地分布在图线两侧，个别偏离直线太远的点是由于偶然误差造成的，应当舍去．4. 答案CD5.答案AC6.答案 C7.答案AD解析首先分析该电路的误差来源，此种接入电路的方法来源于电压表分流，即所测得的电流为不准确值(不是干路电流)，所以应尽可能避免电压表分流，应选大阻值电压表．8.答案 C解析开关闭合时，R总＝r＋R1＋R2R3R2＋R3＝r＋1.5将I＝UR1＝1 A代入公式得E＝r＋1.5①开关断开时，R总′＝r＋R1＋R3＝r＋2将I′＝U′R1＝0.8 A代入公式得E＝0.8r＋1.6②解之得E＝2 V，r＝0.5 Ω9. 答案见解析图解析本题考查实验电路的实物连线．首先画出实验电路图如右图所示．因为待测电源电动势约为3 V，所以电压表选用0～3 V的量程；干电池的允许电流一般在0.5 A 左右，所以电流表应选用0～0.6 A的量程；注意开关闭合前，要使变阻器接入电路的阻值尽量大些，保护电流表以防烧毁．电压表不要直接接在电源的两极上，要受开关的控制，实物连接图如下图所示．10. 答案 (1)见解析图 (2)2 998.3解析 (1)因电源电动势约为1.5 V ，而电压表量程为1 V ，故电压表需串联电阻箱扩大量程；因电源内电阻一般较小，为减小实验误差，电路采用电压表扩大量程后直接跨接在电源两端，即电流表外接法，电路如下图所示．(2)因电源电动势约为1.5 V ，故电压表量程扩大为原量程的2 倍，即量程为2 V 为宜．设电压表串联电阻为R ，则211998.3V U U R U R '--==Ω=998.3 Ω。
高中物理教科版选修3-1教学案：第二章 第5节 学生实验：测量电源的电动势和内阻
第5节学生实验：测量电源的电动势和内阻一、实验目的1．知道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．学会根据图像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。
二、实验原理1．实验电路如图2-5-1所示。
图2-5-12．实验原理根据闭合电路欧姆定律：E ＝U 外＋Ir ，改变外电路电阻R ，用电流表和电压表测出两组总电流I 1、I 2和对应路端电压U 1、U 2，即可得到两个欧姆定律方程：E ＝U 1＋I 1r 和E ＝U 2＋I 2r ，解此方程组可得电源的电动势为：E ＝I 1U 2－I 2U 1I 1－I 2，电源的内电阻为r ＝U 2－U 1I 1－I 2。
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，导线若干。
四、实验步骤(1)确定电流表、电压表的量程，按图2-5-1所示电路把器材连接好，如图2-5-2所示。
图2-5-2(2)把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大。
(3)闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数，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I 和U 的值。
并填入下表： 实验序号 1 23 4 5 6 I /AU 外/V(4)断开开关，整理好器材。
五、数据处理1．公式法分别将1、4组，2、5组，3、6组联立方程组分别解出E 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．图像法把测出的多组U 、I 值，在U -I 图中描点画图像，使U -I 图像的直线经过尽可能多的坐标点并使不在直线上的各坐标点大致均匀地分布在直线的两侧，如图2-5-3所示，由U ＝E －Ir 可知，图线与纵轴截距等于电动势E ，图线斜率的绝对值等于内阻r ，根据图线纵截距和斜率得出E 、r ⎝⎛⎭⎫r ＝|ΔU ΔI |＝E I m 。
高中物理《电源的电动势和内阻》教案 教科版选修3-1-教科版高中选修3-1物理教案
电源的电动势和内阻一教材分析本节课是高中物理选修3—1的第四章第三节，这节课内容是测量电源的电动势与内阻，电源的特性主要由电动势与内阻来描述，因此测量电动势和内阻对于合理使用电源具有重要的意义，在上一节介绍的测量电源内电压的方法，在许多情况下是不可行的，这一节在它的基础上，从实用的角度向学生提出了新的问题，即怎样简洁的测量电源的电动势与内阻？只有设计合理的实验电路，选择必要的实验器材，科学的处理数据，才能得到满意的结果。
本节课主要介绍了用伏安法测量电源的电动势与内阻的电路以及一种新的处理实验数据的方法——用图象法处理实验数据。
重点是：实验方案的获取与利用图像法处理数据。
难点是如何利用图线得到结论以及实验误差的分析。
本节教学中主要让学生自己根据已经学过的关于闭合电路欧姆定理等相关知识，通过自己的探索，把学过的知识应用于实际，本节内容涉及到的动手实验及用图象法处理数据，这正是学生感兴趣的内容，通过学生自己的探索，不但把学过的知识应用于实际还可以激发他们的创新精神。
二教学目标1知识与技能：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。
2.过程与方法：学会利用图线处理数据的方法。
3.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、严谨某某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。
三设计思路测量电源的电动势与内阻其实就是对闭合电路欧姆定理的应用，这节课的安排主要是对闭合电路欧姆定理的应用反馈。
因此，本着巩固和深化所学知识，以及能够把所学过的知识应用于实际的思想，本节内容我设计如下：把全班同学分成八个小组，要求每一个小组在课下利用课余时间查阅资料了解测量电阻的各种方案，看是否可以用于本节内容中，能够设计哪些方案来测量电源的电动势与内阻，并且设计好本组将要应用的测量方案。
高二物理选修3-1测量电源的电动势和内阻_经典案例分析_电路中的能量转化与守恒(精品)知识精讲
高二物理选修3－1测量电源的电动势和内阻 经典案例分析 电路中的能量转化与守恒【本讲教育信息】一、教学内容测量电源的电动势和内阻 经典案例分析 电路中的我能量转化与守恒二、考点点拨本节课的相关内容测量电源的电动势和内阻及相关应用是高中电学阶段的重点实验内容，是高考常考的知识点之一。
三、跨越障碍（一）实验目的测定电源的电动势和内阻（二）实验原理根据闭合电路欧姆定律内外U U E +=，则路端电压Ir E U -=外。
由于电源电动势E 和内阻r 不随外电路负载变化而改变，如当外电路负载增大时，电路中电流减小，内电压减小，使路端电压增大，因此只要改变负载电阻，即可得到不同的路端电压。
在电路中接入的负载电阻分别是R 1、R 2时，对应的在电路中产生的电流为1I 、2I ，路端电压为U 1、U 2，则代入Ir E U -=外中，可获得一组方程r I E U 11-=，r I E U 22-=从而计算出E 、r 。
有2112I I U U r --=、211221I I U I U I E --=。
（三）实验器材被测电池（干电池）；电压表；电流表；滑动变阻器；电键和导线（四）实验步骤1. 确定电流表、电压表的量程，按如图所示电路把器材连接好。
2. 把变阻器的滑动片移到最右端。
3. 闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组电流表和电压表的示数，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，用原理中的方法计算或在U —I 图中找出E 、r 。
（五）注意事项1. 使用内阻大些的干电池，在实验中不要将电流调得过大，每次读完I 、U 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 图像时，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，不用顾及个别离开较远的点，以减少偶然误差。
3. 干电池内阻较小时，坐标系内大部分空间得不到利用，为此可使纵坐标不从零开始。
教科版高中物理选修3-1《学生实验：测定电源电动势和内电阻》名师教案
学生实验测定电源电动势和内电阻测定电源电动势和内电阻【设计思想】本节课教学设计从新课程的具体目标要求和学生实际情况出发，注重对学生科学探究能力的培养，体现以学生为学习主体的教学理念，使教学过程成为师生共同研究、丰富课程的富有个性化的创造过程。
本节课主要包括两部分：第一部分包括探究测定电池的电动势和内阻的实验方案、学习伏安法测电源电动势和内阻。
通过创设水果变电池的物理实验进行导入，激发起学生求知欲望与学习热情，以层层递进的问题激发学生的思考。
进而引导学生讨论交流测定电池的电动势和内阻的实验设计方案及原理，并在教师的启发下学习伏安法测电源电动势和内阻的实验原理和步骤，此部分为本节课的重点。
第二部分为学生实验，学生在明确实验原理和方法的前提下，进行分组实验，并利用数学工具进行数据处理、得出实验结论、展示交流。
【教学背景分析】1、学生情况分析：学生已经完成了《电源电动势和内电阻》、《闭合电路的欧姆定律》两节的学习任务，为学生实验《测定电源电动势和内电阻》奠定了知识基础。
学生在学习高中物理《恒定电流》一章的过程中，已做过学生实验——《伏安法测电阻》、《描绘小灯泡的伏安特性曲线》，这些使得学生顺利完成本节实验成为可能。
学生的数学功底较为薄弱，对利用数学工具，尤其是利用图像来处理实验数据，得出物理结论的方法更是知之甚少。
通过本节课的学习，学生会对利用数学工具处理物理问题有较深刻的理解。
2、教学重点与难点分析：《恒定电流》一章是高中物理的重点和难点部分，其中《闭合电路的欧姆定律》和电学实验是各级各类考试考查的重点。
学生在学习了《电源电动势和内电阻》、《闭合电路的欧姆定律》后，安排了本节内容——测定电源电动势和内电阻的学生实验，在巩固前两节知识的同时，培养学生综合实验能力。
本节教学的重点是测定电源电动势和内电阻的实验设计和实验操作；难点是实验设计和利用图像处理数据。
在课堂导入环节，创设物理情景激活学生的思维，在学生充分讨论的基础上得出不同的测定电源电动势和内电阻的实验设计方案，进而引导学生探讨利用伏安法测电源电动势和内电阻的电路选择、实物连接方法、设计表格、记录数据及处理数据的方法。
教科版高中物理选修3-1：《学生实验：测量电源的电动势和内阻》课件-新版
八、它案设计 (1)E＝U＋Ir可以写成E＝IR＋Ir，
如果能得到I、R的两组数据(图2－5－6)， 也可以得到关于E和r的两个方程，于是 图2－5－6 能够从中解出E和r。这样，用电流表、电阻箱也可以测 定电源的电动势和内阻。
(2)E＝U＋Ir 可以改成 E＝U＋URr，如 果能得到 U、R 的两组数据(图 2－5－7)， 同样能通过解方程组求出 E 和 r。这样， 图2－5－7 用电压表、电阻箱也可以测定电源的电动势和内阻。
[例1] 测量电源的电动势及内阻的实验电路如图2－5－8 甲所示。图乙中给出的器材有：待测的电源(电动势约为4 V， 内阻约为2 Ω)，电压表(内阻很大，有5 V、15 V两个量程)， 电流表(内阻不计，有0.1 A、1 A两个量程)，滑动变阻器(阻值 范围0～10 Ω)，开关，另有导线若干。试按照图甲中的电路在 图乙中画出连线，将器材连接成实验电路(要求正确选择电表 量程，以保证仪器的安全并使测量有尽可能高的精确度)。
(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] 电压表的改装，须已知待改装电表的内阻，故电
压表选择 ；电压表满偏时，串联电阻两端电压为 6 V， 根据串联分压原理，串联电阻应为待改装电表内阻的 2 倍，即 6 kΩ，改装后电压表所测电压为其示数的 3 倍。由闭合电路 欧姆定律可知，E＝U＋RUxr，代入已知数据解得：E＝2.5 V， r＝10 Ω。实际电动势 E0＝3E＝7.5V。
(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 2－5－4 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 2－5－4 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＝|ΔΔUI |计算出电池的内阻 r。
物理教科版选修3-1学案：2.5.学生实验：测量电源的电动势和内阻含解析
5。
学生实验:测量电源的电动势和内阻【实验原理】根据闭合电路欧姆定律,其方法有:(1)如图甲所示，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 值，由U ＝E －Ir 可得E ＝错误!，r ＝错误!。
(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U—I图像中描点作图，由图线纵截距和斜率找出E、r（r＝错误!），如图乙．【实验器材】待测电池一节，电流表(0～0。
6 A)、电压表(0~3 V)各一个，滑动变阻器一个，开关一个，导线若干．【实验过程】1．实验步骤(1)确定电流表、电压表的量程，按图甲连接好电路，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．（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)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．2．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1、4E1、r1，E2、r2，E3、r3，求出它们的平均值E＝错误!，r＝错误!作为测量结果．（2）图像法:把测出的多组U、I值，在U-I图中描点画图像，使U-I图像的直线经过尽可能多的坐标点，不在直线上的各坐标点大致分布在直线的两侧，如图乙所示,由U＝E－I m r可知：①纵轴截距等于电源的电动势E,原点电压为0时，横轴截距等于外电路短路时的电流I m＝错误!。
②直线斜率的绝对值等于电源的内阻r＝｜错误!｜＝错误!。
③若电源内阻r＝0(理想电源)，则U＝E.预习交流测量电源电动势和内阻的实验原理是什么？答案：预习交流：提示:闭合电路欧姆定律．测电源的电动势和内阻1．测量电源的电动势和内阻的实验为什么要选用旧电池？2．在利用方程组求解E和r时，选取U和I时应注意什么？3．利用所测数据画U—I图像时应注意什么？4．作U-I图像时，纵轴可以不从零开始，如图所示．通过此图如何得出E和r?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．待测干电池(电动势约为1。
人教版高中物理选修3-1学案：人教版高中物理选修3-1学案：测定电池的电动势和内阻2
第 10 节实验：测定电池的电动势和内阻一、实验目的1．知道伏安法丈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．学会依据图像合理外推动行数据办理的方法。
3．试试进行电源电动势和内电阻丈量偏差的剖析，认识丈量中减小偏差的方法。
二、实验原理实验电路以下图，依据闭合电路的欧姆定律，改变R 的阻值，测出两组 U 、 I 的值，依据闭合电路欧姆定律可列出两个方程：E＝U 1＋ I 1r 和 E ＝ U2＋ I 2r，联立可解出E、 r 的值。
三、实验器械待测电池一节，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。
四、实验步骤1．确立电流表、电压表的量程，按实验电路图连结好实物电路，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。
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挪动，从电流表有明显读数开始，记录一组电流表、电压表读数。
3．相同的方法，挨次记录多组U、 I 值。
4．断开开关S，拆掉电路。
5．以 U 为纵轴， I 为横轴，将记录的电压、电流标在座标图上，过这些点作一条直线，依据纵轴截距求出电动势，依据斜率大小求出内电阻。
五、数据办理为减小丈量偏差，本实验常采纳以下两种数据办理方法：1．公式法利用挨次记录的多组数据(一般 6 组 )，分别记录如表所示：实验序号123456I/A I 1I 2I 3I 4I 5I 6U 外/V U 1U2U3U 4U5U 6分别将 1、 4 组， 2、 5 组， 3、 6 组联立方程组解出 E 1、 r1， E2、 r2， E3、 r3，求出它们的均匀值E＝E 1＋ E 2＋ E3，r＝ r1＋ r2＋ r3作为丈量结果。
332．图像法把测出的多组U、I 值，在 U -I 图中描点绘图像，使 U-I 图像的直线经过大部分坐标点或使各坐标点大概散布在直线的双侧，如图所示，由 U＝ E － Ir可知：(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。
高中物理选修3-1优秀教案电源和电流
第一节、电源和电流学案课前预习学案一、预习目标（一）知识与技能1．明确电源在直流电路中的作用，理解导线中的恒定电场的建立2．知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量---电流3．从微观意义上看电流的强弱与自由电子平均速率的关系。
（二）过程与方法通过类比和分析对电源的的概念、导线中的电场和恒定电流等方面的理解。
（三）情感态度与价值观通过对电源、电流的学习培养将物理知识应用于生活的生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理学问题。
二预习内容：1.电源是能把电路中的从正极搬到负极的装置。
2.导线中的电场是由、等电路元件所积累的电荷在导线内共同形成的电场，导线内的电场保持和平行。
3.由分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场。
4.把、都不随时间变化的电流称为恒定电流。
5.电流的程度用电流这个物理量表示；规定定向移动的方向为电流的方向；电流的单位是，符号是；公式为。
提出疑惑课内探究学案学习目标（一）知识与技能1．明确电源在直流电路中的作用，理解导线中的恒定电场的建立2．知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量---电流3．从微观意义上看电流的强弱与自由电子平均速率的关系。
（二）过程与方法通过类比和分析对电源的的概念、导线中的电场和恒定电流等方面的理解。
（三）情感态度与价值观通过对电源、电流的学习培养将物理知识应用于生活的生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理学问题。
学习过程1.电流的分析与计算(1)电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
(2)金属导体中电流的方向与自由电子的定向移动方向相反。
(3)电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，此时tq I =中，q 为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。
(4)电流虽然有大小和方向，但不是矢量。
2.电流的微观表达式nqSv I =的应用在电解液导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，在用公式I =q ／t 计算电流时应引起注意.例1如图验电器A 带负电，验电器B 不带电，用导体棒连接A 、B 的瞬间，下列叙述中错误的是（ ）A 、有瞬时电流形成，方向由A 到BB 、A 、B 两端的电势不相等C 、导体棒内的电场强度不等于零D 、导体棒内的自由电荷受电场力作用做定向移动例2在彩色电视机的显像管中，从电子枪射出的电子在加速电压U 的作业下被加速，且形成的电流强度为I的平均电流，若打在荧光屏上的高速电子全部被荧光屏吸收。
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5学生实验：测量电源的电动势和内阻1．实验原理根据闭合电路欧姆定律，其方法有：(1)如图甲所示，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值，由U＝E－Ir可得E＝I1U2－I2U1I1－I2，r＝U2－U1I1－I2.(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U-I图象中描点作图，由图线纵截距和斜率找出E、r(r＝|ΔU||ΔI|)，如图乙．2．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，滑动变阻器一个，开关一个，导线若干．3．实验过程(1)实验步骤①确定电流表、电压表的量程，按图甲连接好电路，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．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，依据这些点作一条直线，根据纵轴截距求出电动势，根据斜率大小求出内阻．(2)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)，分别记录如下表所示：1r1，E2、r2，E3、r3，求出它们的平均值E＝E1＋E2＋E33，r＝r1＋r2＋r33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，如实验原理中图乙所示，由U＝E－Ir可知：a．纵轴截距等于电源的电动势E，原点电压为0时，横轴截距等于外电路短路时的电流I m ＝E r .b ．直线斜率的绝对值等于电源的内阻r ＝|ΔU ΔI |＝E I m. c ．若电源内阻r ＝0(理想电源)，则U ＝E .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什么？测量电池的电动势和内阻的实验为什么要选用旧电池？提示：新旧电池的主要不同是内电阻不同．旧电池内电阻较大，在实验时，电流变化时路端电压变化明显．考点一 仪器选择及实验数据处理1．实验仪器的选取测一节干电池的电动势和内电阻，电压表应选择3 V 量程；一般通过干电池的电流不能过大，电池在大电流时电动势会明显下降，内电阻r 会明显增大，因此电流表应选择0.6 A 挡；电池应选择废旧干电池，此时电池内阻大，路端电压变化范围大；为使滑动变阻器调节方便，滑动变阻器选择最大阻值10 Ω左右的电阻．2．实验数据的处理(1)在用U -I 图象处理数据时注意坐标原点的数据，防止直接用纵坐标值与横坐标值(截距)求电阻而出错．图线斜率的绝对值为电源的内阻．(2)图象中图线与U 轴的交点的值为电动势．【例1】用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，所给的器材有：A．电压表：0～3～15 VB．电流表：0～0.6～3 AC．滑动变阻器R1：(总阻值20 Ω)D．滑动变阻器R2：(总阻值100 Ω)E．电键S和导线若干．(1)电压表量程选用______；滑动变阻器选用______(填R1或R2)；(2)在虚线框中将电压表连入实验电路中；(3)在U-I图中已画出七组实验数据所对应的坐标点，请根据这些点作出U-I图线并由图线求出：E＝________V，r＝________Ω.【答案】(1)0～3 V R1(2)实物连接见下图(3)见下图 1.43～1.470.60～0.80【解析】由于一节干电池的电动势约为1.5 V，电压表量程是0～3 V；为了调节方便，滑动变阻器用R1，连线时注意让尽量多的点落在直线上，不在直线上的点，应均匀分布在直线两侧，然后根据图象求E、r.总结提能实验中应注意的问题(1)为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，宜选用旧电池；内阻较大的电压表可减小因电压表分流造成的误差．(2)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，故长时间放电电流不宜超过0.3 A，短时间放电电流不宜超过0.5 A．因此实验中不宜将I调得过大，读电表的示数要快，每次读完后应立即断电．(3)当干电池的路端电压变化不很明显时，作图象时，纵轴单位可取小一些，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，求内阻时要在直线上取相隔较远的两点，用r ＝|ΔU ΔI|求出． (4)为了提高测量的精确度，在实验中I 、U 的变化范围要大一些，计算E 、r 时，U 1和U 2、I 1和I 2的差值要大一些．(5)用伏安法测电动势E 和内电阻r 时，可以设计成两种电路．如图所示，在实验中我们选择甲图的原因有：依据闭合电路的欧姆定律E ＝U ＋Ir ，在实验中需要测路端电压U 和电源中的电流I ，可以看出，甲图中由于电压表的分流作用，使电流表测得的不是真实的电源中的电流；乙图中由于电流表的分压作用，电压表测得的不是真实的路端电压．这两个电路都存在系统误差，由于电流表的电阻和电源的内阻差不多大，则乙图测量的电源内阻阻值和真实值相差太大．故电流表的分压作用不能忽略，所以选用甲图电路较好．(6)仪器的选择①电流表量程的选择：量程要大于电源允许通过的最大电流，对于电池来讲允许通过的最大电流是0.5 A ，故需要选0～0.6 A.②电压表量程的选择：量程要大于电源电动势，对一节干电池来讲，电压表量程在大于1.5 V的前提下越小越好．③滑动变阻器的选择：滑动变阻器的最大电阻为待测电阻的几倍时较好，在该实验中因电源内阻比较小，故滑动变阻器选择较小一点的即可．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b 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D(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)，则由图线可得被测电池的电动势E＝1.48(1.47～1.49均正确) V，内阻r＝0.8(0.78～0.82均正确) Ω.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 ，而电源电动势仅约为1.5 V ，所以电路a 不合理，电路b 合理，电源的内阻较小，又滑动变阻器采用限流式改变电路，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，所以图线在纵轴上的截距乘以(10＋990) Ω＝1 000 Ω，可得电源电动势E ＝1.48×10－3×1 000 V ＝1.48 V ；从图线上取两点得电池的内阻r ＝(1.45－1.25)×10－3×1 0000.3－0.05Ω＝0.8 Ω. 考点二 测电池电动势和内阻的其他方案方案一：用电阻箱、电流表测定．电路图如图所示．原理：改变电阻箱阻值，记录R 与I 值，应用⎩⎪⎨⎪⎧E ＝I 1(R 1＋r )E ＝I 2(R 2＋r ) 求解E 、r为减小误差可多测几组数据，求平均值，但应注意电阻箱的值不能调的太小，以致于电流表的分压作用不能忽略．该方案的误差是：r 测>r 真而E 测＝E 真．方案二：用电阻箱、电压表测定．电路图如图所示．原理：改变电阻箱的值测几组R 和U 的值，应用⎩⎪⎨⎪⎧E ＝U 1＋U 1R 1r E ＝U 2＋U 2R 2r 求解E ，r 为了减小误差，可多测几组数据，求平均值，但应注意电阻箱的阻值不要调的太大，以致于电压表的分流作用不能忽略．该方案产生的误差为E 测<E 真，r 测<r 真．【例2】 某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池．该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻r ，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为999.9 Ω，可当标准电阻用)、一只电流表(量程I g ＝0.6 A ，内阻r g ＝0.1 Ω)和若干导线．(1)请根据测定电动势E 和内电阻r 的要求，设计图甲中器件的连接方式，画线把它们连接起来．(2)接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R，读出与R对应的电流表的示数I，并作记录．当电阻箱的阻值R＝2.6 Ω时，其对应的电流表的示数如图乙所示．处理实验数据时，首先计算出每个电流值I的倒数1I；再制作R-1I坐标图，如图丙所示，图中已标注出了几个与测量对应的坐标点．请你将与图乙实验数据对应的坐标点也标注在图丙上．(3)在图丙上把描绘出的坐标点连成图线．(4)根据图丙描绘出的图线可得出这个电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω.(4)由闭合电路的欧姆定律得：E＝I(R＋r＋r g)，则R＝EI－r－r g，故(3)中图线的斜率k表示电池电动势E的大小，纵轴截距的绝对值表示电阻r＋r g.【答案】(1)见下图(2)见下图 (3)见下图(4)1.5 0.3(0.25～0.35)【解析】 (1)见答图；(2)当R ＝2.6 Ω，由图乙知，I ＝0.5 A ，1I ＝2 A －1，点(2,2.6)见答图；(3)见答图，可见是一条倾斜的直线，注意连线时，a.不能连成折线，b.为减小偶然误差，个别偏离太远的点舍去；(4)由答图可知：E ＝k ＝ 6.0－04.22－0.23V ≈1.5 V(1.46～1.54 V 范围内均正确)，r ＋r g ≈0.4 Ω，故r ≈0.3 Ω(0.25～0.35 Ω范围内均正确)．某同学利用DIS 、定值电阻R 0、电阻箱R 1等实验器材测量电池a 的电动势和内阻，实验装置如图甲所示，实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻R ，用电压传感器测得路端电压U ，并在计算机上显示出如图乙所示的1U -1R 关系图线a ，重复上述实验方法测量电池b 的电动势和内阻，得到图乙中的图线b .(1)由图线a可知电池a的电动势E a＝2 V，内阻r a＝0.5 Ω.(2)若用同一个电阻R先后与电池a及电池b连接，则两电池的输出功率P a小于P b(填“大于”“等于”或“小于”)，两电池的效率ηa 大于ηb(填“大于”“等于”或“小于”)．解析：(1)根据E＝U＋UR r，得1U＝1E＋rE·1R，对于图线a，纵轴上的截距为b a＝0.5⎝⎛⎭⎪⎫1V，斜率k a＝0.25⎝⎛⎭⎪⎫ΩV，所以电池a的电动势E a＝1b a＝2 V，内阻r a＝E a·k a＝0.5 Ω.(2)当外电阻相同时，由图象可知，1U a>1U b，即U a<U b，由P＝U2R得P a<P b.由公式1U＝1E＋rE·1R可知，图线在横轴上的截距的绝对值的倒数表示内阻，故由图可知，电池内阻r a<r b，又电池效率η＝UE＝RR＋r＝11＋rR，在外电阻相同的情况下，有ηa>ηb.1．(多选)用如图甲所示的电路来测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的U-I图线，由图可知(AD)A．电池电动势的测量值是1.40 VB．电池内阻的测量值是3.50 ΩC．外电路发生短路时的电流为0.40 AD．电压表的示数为1.20 V时电流表的示数I′＝0.20 A解析：由闭合电路欧姆定律U＝E－Ir知当I＝0时，U＝E. U-I直线的斜率表示电源的内阻，则r＝ΔUΔI＝1.40－1.000.40－0Ω＝1 Ω.U轴的电压刻度不是从零开始的，U-I图线的横截距不再表示U ＝0时的短路电流，而是表示路端电压1 V时的干路电流是0.4 A，因为ΔUΔI＝r＝常数，从图中易知1.4－1.2I′＝1.4－10.4，所以I′＝0.2 A. 2．如图所示的测定电池的电动势和内阻的实物连接图中，有一根线的连接是错误的，这根错误的线是(C)A．a B．b C．c D．d解析：图中c导线的下端不应该与电源的负极相连，而应该连接到开关的右端，这样开关就能控制整个电路了，故选C.3．若只需要粗测一节干电池的电动势E，则可以用电压表进行直接测定，在操作时应将表的正接线柱与干电池的正极相连接，将表的负接线柱与干电池的负极相连接．进行上述测定的理论依据是U＝ER VR V＋r.用这种方法测得的电动势的值总是比电动势的真实值要偏小．解析：粗测电源电动势，可直接把电压表接到电池的两端，将电压表的正接线柱接到干电池的正极，将电压表的负接线柱与干电池的负极相连接．测定电源电动势的理论根据是闭合电路欧姆定律：U＝IR＝ER VR V＋r，因为R V≫r，所以U≈E.4．为了测定一节干电池的电动势和内阻，下图给出两种实验电路图，由于一般电池的内阻较小(比电压表的内阻小得多，与电流表的内阻相差不多)．所以为使测量结果比较准确，应选用①图所示的电路．若实验台上备有下列实验器材：A．电流表(0～0.6 A)B．电流表(0～3 A)C．电压表(0～3 V)D．电压表(0～15 V)E．滑动变阻器(1 750 Ω，0.3 A)F．滑动变阻器(10 Ω，2 A)G．开关H．导线应该选用的器材是A、C、F、G、H.(填字母代号)解析：因电流表内阻与电池内阻相差不多，电流表分压作用不能忽略，故电流表应外接，故用①图电路；通过电池的电流不能太大(1 A 以下)，故选A，由电源电动势可以知道选C；滑动变阻器E电流太小，电阻太大，使用不方便，故选F.5．现有一特殊电池，它的电动势E约为9 V，内阻r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的电路进行实验，图中电流表的内阻R A已经测出，阻值为5 Ω，R为电阻箱，阻值范围0～999.9 Ω，R0为定值电阻，对电路起保护作用．(1)实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格：A．10 Ω B．50 ΩC．150 Ω D．500 Ω本实验选用哪一种规格的定值电阻最好？答：C.(2)该同学接入符合要求的R0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，作出了图乙所示的图线，则根据该同学作出的图线可求得该电池的电动势E＝10 V，内阻r＝45 Ω.解析：(1)使电阻箱的阻值调为零则电路中的电流最大，I m＝ER A＋R0＋r，代入数据得R0＝135 Ω，对比备选选项，故C符合要求．(2)根据闭合电路欧姆定律I＝ER0＋R＋R A＋r得1I＝1E(R0＋R＋R A＋r)＝1E(R0＋R＋5＋r)在图线上取两个点，读出两组1I、(R＋R0)值代入方程解得E＝10 V，r＝45 Ω.。