测量电源电动势和内阻教案

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测定电源电动势和内阻教案

测定电源电动势和内阻教案

“测定电源电动势和内阻”教案一、利用电流表、电压表和滑动变阻器 1.电路图2.器材及电表量程选择(1)电池应选内阻较大的旧电池; (2)滑动变阻器选0~10Ω即可;(3)电流表:0~0.6A 量程;电压表:0~3V 量程(两节干电池)。

3.数据处理 (1)列式求解法通过改变R 的阻值,测出两组I 、U 的数据,代入方程组E =U 1+I 1r E =U 2+I 2r就可以求出电动势E 和内阻r .评价:这样做虽然简单,误差却可能很大。

(2)图像法由E =U +Ir 可得:U = - rI +E以I 为横坐标、U 为纵坐标建立直角坐标系,根据测量数据描出电源的U -I 图,则图线的纵截距等于电源的电动势,斜率的绝对值等于电源的内阻。

评价:这种方法能减小结果的误差,而且更简便、更直观。

4.误差分析(1)误差来源:对于图1,由于电压表的分流,导致电流表读取的不是流过电源的电流;对于图2,由于电流表的分压,导致电压表读取的不是电源两端的电压。

(2)误差分析:两种设计电路的误差分析可以利用等效电源法。

对于图1,将虚线方框中的部分电路视为一个等效电源,实验所测电源E 、r 值即为该等效电源的E 、r 值,故E 测<E 真,r 测<r 真 .对于图2,将虚线方框中的部分电路视为一个等效电源,实验所测电源E 、r 值即为该等效电源的E 、r 值,故E 测=E 真,r 测>r 真 .评价:综合考虑,应选图1更好。

变通:①若电流表内阻已知,则应选图2更好;②若电池内阻非常大(如水果电池),则应选图2更好。

5.注意问题:(1)实物连线时,注意电表极性和量程选择;(2)开关S 闭合前,滑动变阻器滑片应置于阻值最大处(与分压式区别); (3)改变滑片位置时,使电压表、电流表的示数变化适当大一些; (4)每测一组I 、U 值时,动作要快,开关要断开;(5)用U -I 图处理数据时,纵坐标的值可以不从零值开始。

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

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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测量电源电动势和内阻教案

测量电源电动势和内阻教案

3—1 第二章 恒定电流测量电源电动势和内阻(实验)(总49)【学习目标】1、进一步理解闭合电路欧姆定律,掌握用电压表和电流表测量电源电动势和内阻的方法.2、掌握用图象法求电动势和内阻的方法;理解并掌握路端电压U 与干路电流I 的关系图象(即U -I 图象)与纵、横坐标轴交点坐标的意义以及图象斜率的意义. 【知识梳理】 1、实验原理本实验的依据是闭合电路的欧姆定律,实验电路如图1所示. (1)公式法:改变变阻器的阻值,从电流表、电压表中读出几组U 、I 值,由U =________可得E =U 1+I 1r , E =U 2+I 2r ,解之E =I 1U 2-I 2U 1I 1-I 2、r =U 2-U 1I 1-I 2,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. (2)图象法:改变R 的阻值,多测几组U 、I 值.实验中至少测出6组U 、I 值,且变化范围要大些,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____________,图线______的绝对值即为内阻r 的值.如图2所示.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、误差分析:由于实验电路及电压表、电流表内阻的影响,本实验结果E 测<E 真,r 测<r 真 【例题讨论】例1、用如图所示的电路,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R 0起保护作用.除电池、电键和导线外,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).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 ,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)引起该实验系统误差的主要原因是_____________.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)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,图丙中标注出了(1I, R )的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.【巩固练习】1、在测定电源电动势和内电阻的实验中,小何同学所用电路图和测得的数据如下.(1)在图中的U-I坐标系中用测得的数据画出U-I图线(横、纵坐标的起点已经规定好),从图象中可以发现该同学记录的第组数据有误.求得电动势E=V(保留两位有效数字,下同),内电阻r=Ω.(2)该实验的系统误差主要是由引起的.由于系统误差,实验得到电动势的测量值E测真实值E真,内电阻的测量值r测真实值r真.(填“小于”“等于”或“大于”)(3)误差有系统误差和偶然误差两种,用画UI图线求电动势和内电阻的优点在于可以尽量减小实验的误差.(填“系统”或“偶然”)2、(2011·苏锡常镇)小明要测定一电源的电动势E和内阻r,实验器材有:一只DIS电流传感器(可视为理想电流表,测得的电流用I表示),一只电阻箱(阻值用R表示),一只开关和导线若干.该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据.(1) 小明设计该实验的原理表达式是(用E、r、I、R表示).(2) 小明在闭合开关之前,应先将电阻箱阻值调至 (填“最大值”“最小值”或“任意值”),在实验过程中,将电阻箱调至图乙所示位置,则此时电阻箱接入电路的阻值为 .(3) 小明根据实验采集到的数据作出如图丙所示1/I=R的图像.则由图像求得该电源的电动势E= V,内阻r= Ω(结果均保留两位有效数字).3、某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻,使用的器材还包括定值电阻(R0=5 Ω)一个,开关两个,导线若干,实验原理图如图16(a)所示.(1)在图(b)的实物图中,已正确连接了部分电路,请完成余下电路的连接.(2)请完成下列主要实验步骤:①检查并调节电压表指针指零;调节电阻箱,示数如图(c)所示.读得电阻值是________;②将开关S1闭合,开关S2断开,电压表的示数是1.49 V.③将开关S2________,电压表的示数是1.16 V;断开开关S1.(3)使用测得的数据,计算出干电池的内阻是________(计算结果保留二位有效数字).(4)由于所用电压表不是理想电压表,所以测得的电动势比实际值偏________(填“大”或“小”).。

测量电源电动势和内阻教案

测量电源电动势和内阻教案

《测量电源的电动势和内阻》教案一.教学目标:(一)知识与技能1.掌握伏安法测量电源电动势和内阻的实验原理,实验器材,实验步骤及注意事项;2.学会用图像法科学的处理数据。

(二)过程与方法注重培养实验动手意识及综合分析问题的能力。

(三)情感态度与价值观 ? 培养实事求是的科学态度、严谨的逻辑推理和运算能力。

二.教学重难点:(一) 重点:伏安法测量电源电动势和内阻的方法 (二) 难点:用电源的U-I 图像处理数据 三.教学用具:多媒体设备和相关的实验器材 四.教学方法:多媒体教学与讲授法结合,小组合作讨论交流,学生演示实验等 '五.课程类型: 新授课六.课时按排 1课时七.教学过程 (一)实验目的:(1)学会用伏安法测量电源电动势和内阻,掌握实验原理,会选取实验器材,熟悉实验步骤。

(2)掌握测量数据的处理,特别是用U-I 图像处理数据。

—(二)实验原理小组讨论:通过预习课本本节内容,结合导学案,讨论用伏安法测量电源电动势和内阻所依据的原理。

学生展示:根据闭合电路欧姆定律可得出:改变外电路电阻R ,可得到不同的路端电压U.学生讨论并设计:用伏安法测量电源电动势和内阻的实验电路图。

&rR E I +=I r E U -=教师讲解:移动滑动变阻器的滑片P ,改变其接入电路中的阻值,当其接入电路中阻值分别是R 1、R 2时,对应的在电路中的电流为I 1、I 2,路端电压为U 1、U 2,代入,即可获得一组方程:rI E U r I E U 2211-=-=计算得出211221I I U I U I E --=IUI I U U r ∆∆=--=2112—(三)实验器材被测电源(两节干电池串联组成的电源) 伏特表(量程0~3V )、滑动变阻器(20Ω,2A ),安培表(0 ~ 0.6A )、电键、导线。

(四)实验步骤(1)教师指导一名学生在讲台上根据实验电路图连接实物图,通过摄像装置将连接过程同步投影到大屏幕上,其它同学能详细的观察到讲台上同学的操作过程。

《测量电源的电动势和内阻》教案

《测量电源的电动势和内阻》教案

一、教学目标1.掌握测定电池电动势和内阻的原理和实验方法,并学会用图像法处理实验数据。

2.经历实验过程,提高动手操作能力,学会实验数据的处理和结果的分析方法。

3.培养自身良好的实验习惯和实事求是的品质,能够勇于探究生活中和物理有关的问题。

二、教学重难点【重点】实验原理和方法以及图像法处理数据。

【难点】根据图像进行实验数据处理。

三、教学过程环节一:导入新课带领学生回顾之前所学习的闭合电路欧姆定律,请学生回答此定律的文字描述和表达式。

在学生回答之后,教师追问:现在有一个电池,能否利用这一定律测出其电动势和内阻呢?又该怎样测得呢?顺势引入本节新课——测量电源的电动势和内阻。

环节二:新课讲授引导学生根据闭合电路欧姆定律进行分析,得出可由表达式,推出,以及其变形式:,通过观察变形后的表达式,引导学生思考:式中的U、I、R分别代表什么,从而确定出需要测量的物理量有路端电压、干路电流以及外电阻。

教师可以进行问题引导:1、实验中只测量一组数据能否测量出电池的电动势和内阻?2、电路中如何改变电流或电压,实现多测几组数据呢?3、滑动变阻器和电阻箱有什么区别?将学生分成若干小组,小组内交流讨论,最终确定实验电路图如下。

根据实验原理和对应电路图,请学生确定电路图中所用的实验器材。

实验器材为电压表、电流表、滑动变阻器以及旧干电池、开关、导线若干。

学生讨论实验步骤,教师予以补充,并确定最佳实验步骤。

1、确定电流表、电压表的量程,按照电路图连接实物,并调节滑动变阻器或电阻箱到阻值最大处;2、闭合开关,调节滑动变阻器的滑片或电阻箱至适当位置,分别读出电流表示数I和电压表示数U,并做好记录。

3、调节滑动变阻器的滑片或者电阻箱多测几组数据。

4、断开开关,整理好器材。

在进行实验之前,应强调注意事项:1、连接电路的过程中,开关应处于断开状态。

2、闭合开关前,滑片处于阻值最大处。

3、电压表和电流表的正确使用方法。

教师组织学生分组进行实验,并进行巡视和指导。

测量电源电动势和内阻教案

测量电源电动势和内阻教案
【答案】AD
【解析】移动变阻器触头时,不会改动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正接线柱流入,从负接线柱流出,而且应该选择0~0.6 A量程,图中电流表接线正确,所以B错误;图中电源为两节干电池,电动势为3 V,所以电压表量程应选用0~3 V,所以C错误;图中开关不能控制电压表,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。
实验序号
1
2
3
4
5
6
I/A
I1
I2
I3
I4
I5
I6
U外/V
U1
U2
U3
U4
U5
U6
区分将1、4组,2、5组,3、6组联立方程组解出E1、r1,E2、r2,E3、r3,求出它们的平均值
E= ,r= 作为测量结果。
2.图像法
把测出的多组U、I值,在UI图中描点画图像,使UI图像的直线经过大少数坐标点或使各坐标点大致散布在直线的两侧,如下图,由U=E-Ir可知:
E=U1+I1r和E=U2+I2r,
联立可解出E、r的值。
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,导线假定干。
四、实验步骤
1.确定电流表、电压表的量程,按图衔接好电路,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,从电流表有清楚读数末尾,记载一组电流表、电压表读数。
1.78
1.66
1.57
1.43
(2)有一游标卡尺,主尺的最小分度是1 mm,游标上有20个小的等分刻度。用它测量一工件的长度,如图乙所示。图示的读数是________cm。

测量电源的电动势和内阻教案

测量电源的电动势和内阻教案

测量电源的电动势和内阻优质教案一、教学目标1. 让学生理解电动势和内阻的概念,知道电源的电动势和内阻是描述电源特性的两个重要参数。

2. 让学生掌握闭合电路欧姆定律,并能够运用该定律分析电路中的电流、电压和电阻关系。

3. 培养学生运用实验方法测量电源的电动势和内阻,提高学生的实验技能和动手能力。

4. 培养学生运用科学思维方法,分析实验数据,提高学生的数据分析能力。

二、教学内容1. 电动势和内阻的概念介绍。

2. 闭合电路欧姆定律的内容及应用。

3. 实验原理及实验步骤。

4. 实验数据处理方法。

5. 实验结果分析。

三、教学重点与难点1. 重点:电动势和内阻的概念,闭合电路欧姆定律的应用,实验原理及实验步骤。

2. 难点:实验数据处理方法,实验结果分析。

四、教学方法1. 采用讲授法,讲解电动势和内阻的概念,闭合电路欧姆定律的内容。

2. 采用实验法,指导学生进行电源电动势和内阻的测量实验。

3. 采用讨论法,分析实验数据,引导学生运用科学思维方法。

4. 采用提问法,激发学生思考,巩固所学知识。

五、教学过程1. 导入:通过提问方式引导学生回顾电源、电压、电流等基本概念,为新课的学习做好铺垫。

2. 讲解:讲解电动势和内阻的概念,闭合电路欧姆定律的内容及应用。

3. 实验:指导学生进行电源电动势和内阻的测量实验,强调实验操作注意事项。

4. 数据分析:引导学生运用科学思维方法,分析实验数据,得出结论。

5. 总结:对本节课内容进行总结,强调重点知识点,布置课后作业。

六、教学评价1. 评价学生对电动势和内阻概念的理解程度。

2. 评价学生对闭合电路欧姆定律的应用能力。

3. 评价学生的实验操作技能和动手能力。

4. 评价学生对实验数据的分析能力及科学思维方法的运用。

七、教学反馈1. 课后收集学生作业,了解学生对知识的掌握情况。

2. 在实验报告中,评价学生的实验数据处理和分析能力。

3. 在课堂上,鼓励学生提问和发表观点,了解学生的学习需求。

高考物理总复习 第七章 恒定电流 实验八 测量电源电动势和内电阻教案

高考物理总复习 第七章 恒定电流 实验八 测量电源电动势和内电阻教案

实验八测量电源电动势和内电阻注意事项1.可选用旧电池:为了使电路的路端电压变化明显,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.电流不要过大,读数要快:干电池在大电流放电时,电动势E会明显下降,内阻r会明显增大。

因此,实验中不要将I调得过大,读数要快,每次读完立即断电。

3.计算法求E、r:要测出不少于6组I、U数据,且变化范围要大些,用方程组求解时,要将测出的I、U数据中,第1和第4为一组、第2和第5为一组、第3和第6为一组,分别解出E、r值,再求平均值。

4.合理选择标度:为使图线分布空间大,如图1所示,纵坐标可以不从零开始,则图线和横轴的交点不再是短路电流,电源的内阻不能用r=EI短确定,应根据r=⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔUΔI确定。

图1误差分析1.用图象法求E和r时作图不准确。

2.由于电流表或电压表的分压或分流存在系统误差。

本实验中测量结果是:E测<E真,r测<r真。

热点一实验原理与实验操作【例1】(2015·江苏单科,10)小明利用如图2所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻。

图2(1)如图2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:U(V) 1.45 1.36 1.27 1.16 1.06I(A)0.120.200.280.360.44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___________________________ ____________________________________________________________________。

解析 (1)由实验装置图可知,电流表使用0.6 A 量程,所以读数为0.44 A ;(2)描点画图,如图所示,根据U =-Ir +E 可得电动势为E =1.60 V ;图线的斜率绝对值等于内阻r =1.22 Ω;(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。

测量电源的电动势和内阻优质教案

测量电源的电动势和内阻优质教案

测量电源的电动势和内阻优质教案Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】测量电源的电动势和内阻适用学科高中物理适用年级高中二年级知识点1.进一步理解闭合电路欧姆定律,掌握用电压表和电流表测量电源电动势和内阻的方法.2.掌握用图象法求电动势和内阻的方法;理解并掌握路端电压U与干路电流I的关系图象(即U-I图象)与纵、横坐标轴交点坐标的意义以及图象斜率的意义.教学目标1.掌握利用电压表和电流表测量电池电动势和内电阻的方法;2.学会利用图线处理数据的方法。

3.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。

教学重点测量电源的电动势和内阻的原理教学难点测量电源的电动势和内阻的误差分析教学过程实验目的1.进一步理解闭合电路欧姆定律,掌握用电压表和电流表测量电源电动势和内阻的方法.2.掌握用图象法求电动势和内阻的方法;理解并掌握路端电压U与干路电流I的关系图象(即U-I图象)与纵、横坐标轴交点坐标的意义以及图象斜率的意义.实验原理本实验的依据是闭合电路的欧姆定律,实验电路如图1所示.图11.公式法:改变变阻器的阻值,从电流表、电压表中读出几组U、I值,由U=________可得E=U1+I1r,E=U2+I2r,解之E=I1U2-I2U1I1-I2、r=U2-U1I1-I2,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.2.图象法:改变R的阻值,多测几组U、I值.实验中至少测出6组U、I 值,且变化范围要大些,图2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____________,图线______的绝对值即为内阻r的值.如图2所示.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.实验步骤1.连接电路电流表用 A量程,电压表用3 V量程,按图1连接好电路.2.测量与记录(1)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.、(2)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(I1U).用同样方法测量几组I、U值.13.数据处理、整理器材(1)断开开关,拆除电路整理好器材.(2)取坐标纸,以______为横轴,____________为纵轴,描绘出所记录的各组I、U值的对应点,连成U-I图线.延长U-I图线,它与坐标轴有两个交点,读取E,进一步可以算出r=__________,如图2所示.注意事项1.本实验采用伏安法正确的实验电路为电流表内接法(如图1所示),不要接成电流表外接法(如图3所示).图32.合理选择电压表、电流表量程.测一节干电池的电动势和内阻时,电压表选3 V量程,电流表选 A量程,滑动变阻器选0~10 Ω.3.应使用内阻大些(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I和U的数据后应立即断开电源,以免干电池在大电流放电时E和r明显变化.4.在作U-I图线时,要使较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的两侧,不要顾及个别偏离直线较远的点,以减小偶然误差.5.干电池内阻较小时,U的变化较慢,此时,坐标图中数据点将呈现如图4甲所示的状况,为此,可使纵坐标不从零开始,如图乙所示,把坐标的比例放大,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.另外,计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点,用r=|ΔUΔI|算出电池的内阻r.图4误差分析由于实验电路及电压表、电流表内阻的影响,本实验结果E测<E真,r测<r真.例题精析题型一利用电流表和电压表测电源的电动势和内阻【例1】某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池”,该同学利用下列所给器材测量该“水果电池”的电动势E和内阻r.A.电流表A1(量程 A,内阻约1 Ω)B.电流表A2(量程20 mA,内阻约50 Ω)C.电压表V1(量程4 V,内阻约4 kΩ)D.电压表V2(量程15 V,内阻15 kΩ)E.滑动变阻器R1(0~1 000 Ω)F.滑动变阻器R2(0~9 Ω)G.待测“水果电池”(电动势E约为4 V,内阻r约为200 Ω)H.开关S,导线若干(1)为尽量减小实验的误差,实验中电流表选择________;电压表选择________;滑动变阻器选________.请在虚线方框中画出实验电路图;(2)该同学实验中记录的6组对应的数据如下表,试根据表中数据在图5中描点画出U-I图线;由图线可得,“水果电池”的电动势E=________V,内电阻r=________Ω.图5(3)实验测得的“水果电池”的电动势和内阻与真实值相比,E测________E真,r测________r真(选填“大于”、“小于”或“等于”).题型二安阻法(利用电流表、电阻箱)测电源的电动势和内电阻图6实验器材:一节干电池、电流表、电阻箱、电键.依据的基本公式:________________________实验原理图:如图6所示用图象法处理实验数据,若作出R-1I图象(或1I-R图象),图象在R轴上的截距即为电源内,图线的斜率即为电动势E.【例题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Ω,可当标准电阻用)、一只电流表(量程Ig= A,内阻rg=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7中器件的连接方式,画线把它们连接起来.图7图8(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=Ω时,其对应的电流表的示数如图8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9所示,图中已标注出了(R,1I)的几个与测量对应的坐标点,请你将与图8实验数据对应的坐标点也标注在图9上.图9(3)在图9上把描绘出的坐标点连成图线.(4)根据图9描绘出的图线可得出这个电池的电动势E=________V,内电阻r=________Ω.题型三伏阻法(利用电压表、电阻箱)测电源电动势和内电阻实验器材:图10一节干电池、电压表、电阻箱、电键. 依据的基本公式:E =U +U R r 或1U =1E +r E ·1R实验原理图:如图10所示用图象法处理数据,若作出1U -1R 图象,图象在1U 轴上的截距为电动势的倒数1/E ,斜率为r/E ,由斜率和截距可求得电动势和内电阻.图11【例题3】 甲同学设计了如图11所示的电路测电源电动势E 及电阻R 1和R 2的阻值.实验器材有:待测电源E(不计内阻),待测电阻R 1,待测电阻R 2,电压表V(量程为 V ,内阻很大),电阻箱R(0~ Ω),单刀单掷开关S 1,单刀双掷开关S 2,导线若干.(1)先测电阻R 1的阻值.请将甲同学的操作补充完整:闭合S 1,将S 2切换到a ,调节电阻箱,读出其示数r 和对应的电压表示数U 1,保持电阻箱示数不变,____________________,读出电压表的示数U 2.则电阻R 1的表达式为R 1=________.图12(2)甲同学已经测得电阻R 1= Ω,继续测电源电动势E 和电阻R 2的阻值.该同学的做法是:闭合S 1,将S 2切换到a ,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R 和对应的电压表示数U ,由测得的数据,绘出了如图12所示的1U -1R 图线,则电源电动势E =______ V ,电阻R 2=______ Ω.题型四实验的设计和创新【例题4】使用多用电表测量电阻时,多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联,两个表笔分别位于此串联电路的两端.现需要测量多用电表内电池的电动势,给定的器材有:待测多用电表,量程为60 mA的电流表,电阻箱,导线若干.实验时,将多用电表调至×1 Ω挡,调好零点;电阻箱置于适当数值.完成下列填空:(1)仪器连线如图13所示(a和b是多用电表的两个表笔).若两电表均正常工作,则表笔a为________(填“红”或“黑”)色;图13(2)若适当调节电阻箱后,图13中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图14(a)、(b)、(c)所示,则多用电表的读数为________Ω,电流表的读数为________mA,电阻箱的读数为________Ω;(a)(b)(c)图14(3)将图13中多用电表的两表笔短接,此时流过多用电表的电流为________mA;(保留3位有效数字)(4)计算得到多用电表内电池的电动势为________V.(保留3位有效数字)课堂运用1.如图15所示为某次测量电源的电动势和内阻所作的图象,有关这个图象的说法正确的是( )图15A.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= 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 Ω2.某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻,使用的器材还包括定值电阻(R=5 Ω)一个,开关两个,导线若干,实验原理图如图16(a)所示.(1)在图(b)的实物图中,已正确连接了部分电路,请完成余下电路的连接.(2)请完成下列主要实验步骤:①检查并调节电压表指针指零;调节电阻箱,示数如图(c)所示.读得电阻值是________;②将开关S1闭合,开关S2断开,电压表的示数是 V.③将开关S2________,电压表的示数是 V;断开开关S1.(3)使用测得的数据,计算出干电池的内阻是________(计算结果保留二位有效数字).(4)由于所用电压表不是理想电压表,所以测得的电动势比实际值偏________(填“大”或“小”).图163.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.为了测量这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图17甲所示的电路进行实验,图中电流表的内阻RA已经测出,阻值为5 Ω,R为电阻箱,阻值范围0~Ω,R为定值电阻,对电路起保护作用.(1)实验室备有的定值电阻R共有以下几种规格.A.10 Ω B.50 Ω C.150 Ω D.500 Ω本实验选用哪一种规格的定值电阻最好________.(2)该同学接入符合要求的R后,闭合开关K,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=________ V,内阻r=________ Ω.甲乙图174.在测量电源的电动势和内阻的实验中,由于所用电压表(视为理想电压表)的量程较小,某同学设计了如图18所示的实物电路.图18(1)实验时,应先将电阻箱的电阻调到________.(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)(2)改变电阻箱的阻值R,分别测出阻值R=10 Ω的定值电阻两端的电压U.下列两组R的取值方案中,比较合理的方案是________.(选填“1”或“2”)(3)根据实验数据描点,绘出的1U-R图象是一条直线.若直线的斜率为k,在1U坐标轴纵轴上的截距为b,则该电源的电动势E=________,内阻r=________.(用k、b和R表示)答案答案1.E -Ir 2.电动势值 斜率1答案 (1)A 2 V 1 R 1 实验电路图见解析 (2)U -I 图线见解析 190 (3)小于 小于解析 (1)实验电路图如下图所示(2)如下图所示,直线与纵轴的截距即为电动势,所以E = V ,直线斜率的绝对值即为电源的电阻,所以r =|ΔUΔI|=190 Ω.(3)由于电流表A 2的示数是支路电流,而电压表的示数等于实际的路端电压,从而产生系统误差,导致的结果是:E 测小于E 真,r 测小于r 真.题型二 安阻法(利用电流表、电阻箱)测电源的电动势和内电阻 答案 (1)如下图所示 (2)、(3)如下图所示 (4)~ ~解析 首先应理解本题的实验原理,由闭合电路欧姆定律可知:得R =E I -(r +r g ).可知在R -1I图象中,图线的斜率就是E ,纵轴截距为-(r +r g ).(1)把它们直接串联即可.(2)当R = Ω时,由图可知,I = A ,1I=2 A -1,点(2,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)由闭合电路的欧姆定律得E=I(R+r+rg)则R=EI-(r+rg),故图线的斜率k表示电池电动势E的大小,纵轴截距的绝对值表示内阻(r+rg).由答图可知:E=k=错误! V≈ V~ V范围内均正确),r≈ Ω~Ω均正确).题型三伏阻法(利用电压表、电阻箱)测电源电动势和内电阻答案 (1)将S2切换到bU2-U1U1r (2)(或107)解析(1)将S2切换到a时,电压表示数为U1,电阻箱电阻为r,则电路中电流I1=U1r;将S2切换到b时,电压表示数为U2,则电路中电流为I2=U2r+R1,由于I1=I2,解得R1=U2-U1U1r.(2)由闭合电路欧姆定律得:E=U+UR(R1+R2) 整理得:1U=R1+R2E·1R+1E由题图可得1E=,则E= V将1U=,1R=代入得:R2=Ω.题型四实验的设计和创新答案 (1)黑(2) (3)102 (4)解析(1)由多用电表电流“红表笔进,黑表笔出”,电流表“+”接线柱电流流进,“-”接线柱电流流出知,a表笔为黑色表笔.(2)根据题图读数,多用电表读数为Ω,电流表读数为 mA,电阻箱读数为4×1 Ω+6× Ω=Ω.(3)从多用电表表盘来看,指针指在电流表“130”处时实际电流为53 mA,故指针指到最右端“250”处时,实际电流为53×250130mA≈102 mA.(4)由E-IR=Ir知,E-14×=×r,又Er=,得E≈ V.课堂运用1答案.AD2.答案.(1)如下图所示(2)①20 Ω③闭合(3) Ω(4)小解析(1)见答案(2)由图(c)读得电阻箱阻值为R=20 Ω;将S1闭合S2断开,电压表示数为电源电动势E= V,将S2再闭合,电压表示数为R两端电压.将电压表视为理想电表,则干路电流I=UVR=错误! A= A.(3)因为I=ER+R+r,所以r=EI-R-R=(错误!-5-20) Ω≈ Ω.(4)若考虑电压表的内阻,则S1闭合S2断开时,电压表示数为该表两端电压小于电源电动势.3.答案.(1)C (2)10 45解析(1)回路中的最小电阻R总==950×10-3Ω=180 Ω,R为保护电阻,当R=0时,电源电流也不会超出50 mA,此时R0=R总-r-RA=135 Ω,C最合适,A、B太小起不到保护作用,D太大,会使电路中的电流测量范围太小.(2)由闭合电路的欧姆定律有E=I(r+R+RA+R)得1 I =r+R+RA+RE=r+RAE+1E(R+R)=r+5E+1E(R+R),图线的斜率为1E,由图线知斜率k=45-54×102=1E得E=10 V,与纵轴的截距为r+5E=5,解得r=45 Ω.4.答案.(1)最大值(2)2 (3)1kRbk-R解析(1)电阻箱接入回路中的电阻越大,回路电流越小,起保护电源,防止烧坏电压表的作用,所以应将电阻箱的电阻调到最大.(2)方案1中电阻箱接入电路的电阻太大,电压表示数太小,误差太大.因此采用方案2.(3)由闭合电路欧姆定律可知ER0+R+r=UR,1U=1ERR+R+rER,所以1ER=k,R+rER=b,解得:E=1kR,r=bk-R.。

测定电源电动势和内阻_教案

测定电源电动势和内阻_教案

, 电流表应选 ,滑动变阻器应选 处 【分析】开关闭合前,必需使滑动变阻器处于最大值 (3)按上述要求,完成右边的实物连接图测定电源的电动势和内阻【教学过程】 一、实验原理1、实验依据:错误!未找到引用源。

2、实验、实验电路电路分析两电路的不同分析两电路的不同【分析】左图中由于【分析】左图中由于电压表电压表分流而引起误差,右图由电流表分流引起误差。

而在右图中实际上测到的内阻等效于电流表与电源到的内阻等效于电流表与电源串联串联起来的总阻值,但由于电流表内阻较小,与电源内阻接近,故相对误差很大;而左图电压表内阻很大,其分流作用可忽略不计,误差较小。

因而,实验电路我们选择的是左图。

们选择的是左图。

二、实验操作【例1】测定电源的电动势和内】测定电源的电动势和内电阻电阻的实验电路如下图,回答下列问题: (1)现备有以下器材: A .干.干电池电池1个 B .电压表(0~3V ) C .电压表(0~15V )D .电流表(0~0.6A )E .电流表(0~3A )F .滑动变阻器(0~1010ΩΩ)G .滑动变阻器(0~17501750ΩΩ) 其中电压表应选 (填字母代号) 【分析】【分析】1、电表的量程选择需符合两方面:、电表的量程选择需符合两方面:安全安全性、精确性2、本实验由于干电池大电流放电时,电动势会明显下降,内阻明显升高,故此实验中,电流不宜超过0.5A3、滑动变阻器的选择需考虑设计电路所需最大阻值(2)如图所示在闭合)如图所示在闭合开关开关之前为防止电表过载而滑动变阻器的滑动头P 应放在1.10 1.20 1.40 1.30 1.50 1.00 【总结】在实物连接时需考虑以下几个方面:1、电表量程的选择、电表量程的选择2、电流表、、电流表、电压表电压表正负接线柱不能接反正负接线柱不能接反3、电压表不能直接并到电源的正负极、电压表不能直接并到电源的正负极三、数据处理 1、计、计算法算法实验测得多组(实验测得多组(U U ,I ),联,联立方立方程求解即可程求解即可 2、图像法(1)图像纵轴的截距为电源)图像纵轴的截距为电源电动势电动势 (2)图线的斜率为电源的内阻)图线的斜率为电源的内阻【例2】实验时经测量得出的数据如下表,请在图c 的方格纸上画出U —I 图线。

43《测定电源的电动势和内电阻》教案

43《测定电源的电动势和内电阻》教案

43《测定电源的电动势和内电阻》教案一、教学目标:1.理解电源的电动势和内电阻的概念;2.掌握使用伏特表和电流表测定电动势和内电阻的方法;3.能够运用所学知识解决相关问题。

二、教学准备:1.实验设备:直流电源、伏特表、电流表、可变电阻器;2.实验器材:导线、电阻器;3.实验材料:电池。

三、教学过程:1.引入通过展示一个电池,引导学生思考电池是如何提供电能的。

引出电池的两个重要参数:电动势和内电阻。

2.理论讲解介绍电池的电动势与内电阻的概念。

电动势是指电池在不产生电流的情况下所能提供的最大电压。

内电阻是指电池内部介质和电极之间的电阻。

3.实验操作及数据记录(1)搭建电路:将电池、伏特表和可变电阻器按照图示搭建成串联电路;(2)调节可变电阻器使电路中的电流保持一定值,记录电路中的电压和电流;(3)分别改变可变电阻器的阻值,记录电路中的电压和电流;(4)根据实测数据,使用欧姆定律和串联电路的等效电路原理,计算电动势和内阻的值。

4.数据处理与分析根据实测数据和计算结果,让学生归纳总结电动势和内电阻的关系,并讨论可能影响电动势和内电阻的因素。

五、实验总结通过本次实验,学生了解了电源的电动势和内电阻的概念,并掌握了使用伏特表和电流表测定电动势和内电阻的方法。

同学们还通过实际操作,深入理解了电动势和内电阻的计算方法,并能够解决相关问题。

实验过程中,同学们还培养了观察、测量、记录和分析数据的能力,提高了实验操作技巧和团队协作能力。

通过本次实验的学习,同学们将更好地理解电源的工作原理,为今后的学习奠定坚实的基础。

六、板书设计:电源的电动势和内电阻概念:-电动势:不产生电流时电池所能提供的最大电压;-内电阻:电池内部介质和电极之间的电阻。

实验步骤:1.搭建电路:电池、伏特表和可变电阻器;2.调节电阻器,确定电路中的电流;3.记录电路中的电压和电流;4.改变电阻器的阻值,重新记录电压和电流;5.根据数据计算电动势和内电阻。

测定电源电动势和内阻实验教学设计

测定电源电动势和内阻实验教学设计

一、实验目的本实验的目的是通过测定电源的电动势和内阻,掌握电源的基本特性和使用方法,加深对电路的理解,培养学生动手能力和实验技能,为今后的电路分析和设计打下基础。

二、实验原理1. 电源的电动势:电源的电动势是指电源内能量转化为电能的能力。

2. 电源的内阻:电源内部存在一定的内阻,影响电流通过电源的能力。

3. 实验仪器:直流电源、电流表、电压表、可变电阻、导线等。

三、实验内容和步骤1. 实验一:测定电源的电动势(1)连接实验电路:将直流电源、电流表和可变电阻依次连接成电路。

(2)测量电动势:逐渐调节可变电阻,测量不同电阻下的电源输出电压和电流。

(3)数据处理:根据测得的数据计算并绘制电源的U-I特性曲线。

(4)实验注意事项:在实验过程中保持电流表的接线正确、避免电源过载等。

2. 实验二:测定电源的内阻(1)连接实验电路:将直流电源、电压表和可变电阻依次连接成电路。

(2)测量内阻:通过调节可变电阻,使电压表读数在不同范围内,测得相应的电流。

(3)数据处理:根据测得的数据,并按一定的方法计算电源的内阻。

(4)实验注意事项:要根据电压表的量程合理选择测量范围,避免电压表失真。

四、实验数据处理实验数据的处理要求准确、全面。

计算的方法要清晰,计算过程要详细,结果要准确。

实验数据的处理还需要考虑数据的可靠性,重复性等。

五、实验结论根据实验测得的数据结果,对电源的电动势和内阻进行分析和总结,得出相应的结论,说明电源的特点和使用方法。

六、实验思考及拓展根据实验中的问题和结果,对实验过程中可能存在的误差、偏差进行分析和讨论,提出改进方案。

可对电源的其他特性和重要参数进行思考和拓展。

七、实验总结总结本次实验的目的、意义、步骤、结果以及存在的问题和不足之处,提出对今后实验工作的建议和期望。

实验的设计和实施要充分考虑到学生的学科基础知识和学习特点,引导学生根据理论知识设计实验方案,进行实验操作,分析实验结果,提出解决问题的思路和方法。

《测电源的电动势和内阻》优秀教案

《测电源的电动势和内阻》优秀教案

第二章恒定电流29 测电源的电动势和内阻【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26-2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26-3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0~2021,连接电路的实物图如图所示.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U/V137132124118110105I/A0120202131032050057【例3】.某同学采用如图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15 V,内阻约2 Ω,电压表0~3 V,3 Ω,电流表0~06 A,10 Ω,滑动变阻器R110 Ω,2 A和R2100 Ω,01 A各一只.1实验中滑动变阻器应选用________选填“R1”或“R2”.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,由图可较准确地求出电源电动势E=______ V;内阻r=________ Ω【课后练习】—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=06 AC.根据r=错误!,计算出待测电源内阻为5 ΩD.根据r=|错误!|,计算出待测电源内阻为1 Ω2.如图所示,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U0时,它们的外电阻相等B.电流都是I0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UIA.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,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.应选用旧的干电池作为被测电源,内阻大,电压表示数的变化范围比较大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V 1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A2 B.V2和A2C.V2和A1 D.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,代入错误!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.如图所示,已知R1=R2=R3=1 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08 V,则电池的电动势等于A.1 V B.12 VC.2 V D.4 V9.如图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15 V,符号电压表:量程1 V,内阻9983 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 9999 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第二章恒定电流29 测电源的电动势和内阻答案: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15 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146 V 072 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=146 V.由闭合电路的欧姆定律E=U+Ir,将直线上的点110,050的坐标U=110 V,I=050 A代入得内阻r=072 Ω例3答案1R12见解析图3148147~149均正确179178~190均正确解析1电路中最大电流I=错误!=错误!=075 A.R2的额定电流小于075 A,同时R2阻值远大于电源内阻r,不便于调节,所以变阻器用R12如图所示.3将图线延长,交于纵轴,则纵截距即为电动势E=148 V147~149 V均正确r=错误!,可得r=179 Ω178~190 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AC 5答案ACD 6答案 AD解析首先分析该电路的误差压表分流,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.7答案 C8答案 C 解析开关闭合时,R总=r+R1+错误!=r+15将I=错误!=1 A代入公式得E=r+15①开关断开时,R总′=r+R1+R3=r+2将I′=错误!=08 A代入公式得E=+16 ②解之得E=2 V,r=05 Ω9.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05 A左右,所以电流表应选用0~06 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22 9983解析1因电源电动势约为15 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15 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=9983 Ω。

测定电源的电动势和内阻教案

测定电源的电动势和内阻教案

0.36
0.40
0.48
1.38
1.32
1.24
1.17
1.14
1.08
Ι1/mA 1.5
1.4 1.3 1.2
1.1
1.0
0
0.1
0.2
0.3
0.4

0.6
Ι2/A
E= 1.47 V r= 0.83 Ω. (允许一定误差)
五、其它方法
1、安阻法
①原理:只需测出两组干路电流与外电路电阻值,代入方
R1
(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图线,由图线可较准确求出该电源电动势E=
V; 内阻r=
Ω.
1.50
0.85
6.测量电源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的理想电压表V,量程0.5A的电流表 A(具有一定内阻),固定电阻R=4Ω,滑线变阻器R′,电键K,导线若干。
R1
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。
(3) 若你记录的6组数据见下表.试根据这些数据在下图中画出Ι1—Ι2图线(Ι1为电流表G的示数,Ι2为
电流表A的示数),根据图象求得电池的电动势E=
V,电池内阻r=
Ω.
Ι2 (A) Ι1 (mA)
0.10
0.19
0.27
A
程E=I(R外+r)即可联立求得E与r的值。
②要点:电流表测干路电流,外电路总电阻已知(电流表内阻为已知定值或为理想电流表)
③说明:若电流表内阻未知且不可忽略,则不能测内阻,但不影响电动势的测量。
④结果处理:化曲为直(
)
11
r
I ER外 E

测量电源的电动势和内阻教案

测量电源的电动势和内阻教案

测量电源的电动势和内阻教案一、教学目标:1.理解电动势的概念,知道如何测量电动势;2.理解内阻的概念,知道如何测量内阻;3.能够应用所学知识,设计实验测量电动势和内阻;4.培养学生动手操作和实验设计的能力。

二、教学重难点:1.电动势和内阻的概念理解;2.如何测量电动势和内阻;3.实验设计和结果分析。

三、教学准备:1.实验器材:万用表、直流电源、电阻箱、电流表、电压表;2.实验材料:相关教材、实验指导书;3.实验环境:实验室。

四、教学过程:1.引入新知识:通过带领学生回顾课堂的学习内容,引出本次实验的目的和意义。

介绍电动势的概念和内阻的概念,并说明它们对电源性能的影响。

2.实验步骤:(1)测量电动势:---------------O,+________,V,R-------->A-,---------------b.打开电源,调整电阻箱上的电阻值,使得电压表显示电源的电动势,电流表显示电流为零。

c.此时,电阻箱上的电阻值即为电源的内阻。

(2)测量内阻:---------------A<----------I,V-----------------------b.打开电源,读取电流表和电压表的数值,计算内阻。

3.实验设计:要求学生根据实验步骤和所学知识,设计一个实验方案,用于测量电动势和内阻。

4.实验操作:学生按照自己的实验设计方案,进行实验操作。

老师和助教提供必要的指导。

5.实验结果分析:学生收集实验数据,并进行数据处理和结果分析。

使用统计学方法,计算电动势和内阻的平均值和标准差。

6.实验总结:学生总结实验结果,并根据实验过程和结果,提出改进方案或进一步的实验方向。

五、课后练习:为加深对电动势和内阻的理解,学生可以根据所学知识,回答一些相关的问题:1.电动势是什么?如何测量电动势?2.内阻是什么?如何测量内阻?3.电动势和内阻之间有什么关系?六、教学反思:本次实验通过让学生亲自动手操作,测量电动势和内阻,培养了学生的实验设计和数据处理能力。

测量电源的电动势和内阻教案

测量电源的电动势和内阻教案
方法二 在坐标纸上以路端电压U为纵轴、干路电流I为横轴建立U—I坐标系,在坐标平面内描出各组(U,I)值所对应的点,然后尽量多地通过这些点作一条直线,不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧,则直线与纵轴交点的纵坐标值即是电池电动势的大小(一次函数的纵轴截距),直线斜率的绝对值即为电池的内阻r.即r=| |.
(1)图线与纵轴交点为E.
(2)图线与横轴交点为I短= .图2
(3)图线的斜率表示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、坐标纸.
四、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,按图1连接好电路.
2.测量与记录
(1)把变阻器的滑片移动到使用阻值最大的一端.
1.用一个电流表和电阻箱测量,电路如图3所示,测量原理为:E=I1(R1+r),E=I2(R2+r),由此可求出E和r,此种方法使测得的电动势无偏差,但内阻偏大.
2.用一个电压表和电阻箱测量,电路如图4所示,测量原理为:E= U1+ r,E=U2+ r.由此可求出r和E,此种方法测得的电动势和内阻均偏小.
【二次备课】
【作业布置】
【教学后记】
六、误差分析
由于实验电路及电压表、电流表内阻的影响,本实验的结果E测<E真,r测<r真.
七、注意事项பைடு நூலகம்
1.为了使电池的路端电压变化明显,电池的内阻宜大些(选用已使用过一段时间的干电池).
2.要测出不少于6组的(I,U)数据,且变化范围要大些,然后用方程组求解,并求平均值.
3.画U-I图线时,由于读数的偶然误差,描出的点不在一条直线上,在作图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.这样就可使偶然误差得到部分抵消,从而提高精确度.

测量电源的电动势和内阻 优质教案

测量电源的电动势和内阻 优质教案

测量电源的电动势和内阻适用学科高中物理适用年级高中二年级知识点1.进一步理解闭合电路欧姆定律,掌握用电压表和电流表测量电源电动势和内阻的方法.2.掌握用图象法求电动势和内阻的方法;理解并掌握路端电压U与干路电流I的关系图象(即U-I图象)与纵、横坐标轴交点坐标的意义以及图象斜率的意义.教学目标1.掌握利用电压表和电流表测量电池电动势和内电阻的方法;2.学会利用图线处理数据的方法。

3.使学生理解和掌握运用实验手段处理物理问题的根本程序和技能,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。

教学重点测量电源的电动势和内阻的原理教学难点测量电源的电动势和内阻的误差分析教学进程实验目的1.进一步明白得闭合电路欧姆定律,把握用电压表和电流表测量电源电动势和内阻的方式.2.把握用图象法求电动势和内阻的方式;明白得并把握路端电压U与干路电流I的关系图象(即U-I图象)与纵、横坐标轴交点坐标的意义和图象斜率的意义.实验原理本实验的依据是闭合电路的欧姆定律,实验电路如图1所示.图11.公式法:改变变阻器的阻值,从电流表、电压表中读出几组U 、I 值,由U =________可得E =U 1+I 1r ,E =U 2+I 2r ,解之E =I 1U 2-I 2U 1I 1-I 2、r =U 2-U 1I 1-I 2,多测几组数据,别离求出几组电动势E 和r 的值,然后求出它们的平均值.2.图象法:改变R 的阻值,多测几组U 、I 值.实验中至少测出6组U 、I 值,且转变范围要大些,图2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____________,图线______的绝对值即为内阻r 的值.如图2所示.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.实验步骤1.连接电路电流表用 A 量程,电压表用3 V 量程,按图1连接好电路. 2.测量与记录(1)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.(2)闭合开关,调剂滑动变阻器,使电流表有明显示数并记录一组数据(I 1、U 1).用一样方式测量几组I 、U 值.3.数据处置、整理器材(1)断开开关,撤除电路整理好器材.(2)取坐标纸,以______为横轴,____________为纵轴,刻画出所记录的各组I 、U 值的对应点,连成U -I 图线.延长U -I 图线,它与坐标轴有两个交点,读取E ,进一步能够算出r =__________,如图2所示.本卷须知1.本实验采纳伏安法正确的实验电路为电流表内接法(如图1所示),不要接成电流表外接法(如图3所示).图32.合理选择电压表、电流表量程.测一节干电池的电动势和内阻时,电压表选3 V 量程,电流表选 A 量程,滑动变阻器选0~10 Ω.3.应利用内阻大些(用过一段时刻)的干电池;在实验中不要将I 调得过大;每次读完I 和U 的数据后应当即断开电源,以避免干电池在大电流放电时E 和r 明显转变.4.在作U -I 图线时,要使较多的点落在这条直线上,不在直线上的点应付称散布在直线的双侧,不要顾及个别偏离直线较远的点,以减小偶然误差.5.干电池内阻较小时,U 的转变较慢,现在,坐标图中数据点将呈现如图4甲所示的状况,为此,可使纵坐标不从零开场,如图乙所示,把坐标的比例放大,可使结果的误差减小些.现在图线与横轴交点不表示短路电流.另外,计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点,用r =|ΔUΔI|算出电池的内阻r.图4误差分析由于实验电路及电压表、电流表内阻的阻碍,本实验结果E 测<E 真,r 测<r 真.例题精析题型一 利用电流表和电压表测电源的电动势和内阻【例1】 某同窗将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池〞,该同窗利用以下所给器材测量该“水果电池〞的电动势E 和内阻r.A .电流表A 1(量程 A ,内阻约1 Ω)B .电流表A 2(量程20 mA ,内阻约50 Ω)C .电压表V 1(量程4 V ,内阻约4 kΩ)D.电压表V2(量程15 V,内阻15 kΩ)E.滑动变阻器R1(0~1 000 Ω)F.滑动变阻器R2(0~9 Ω)G.待测“水果电池〞(电动势E约为4 V,内阻r约为200 Ω)H.开关S,导线假设干(1)为尽可能减小实验的误差,实验中电流表选择________;电压表选择________;滑动变阻器选________.请在虚线方框中画出实验电路图;(2)该同窗实验中记录的6组对应的数据如下表,试依照表中数据在图5中描点画出U-I图线;由图线可得,“水果电池〞的电动势E=________V,内电阻r=________Ω.图5I/mAU/V(3)实验测得的“水果电池〞的电动势和内阻与真实值相较,E测________E真,r测________r真(选填“大于〞、“小于〞或“等于〞).题型二安阻法(利用电流表、电阻箱)测电源的电动势和内电阻图6实验器材:一节干电池、电流表、电阻箱、电键. 依据的全然公式:________________________ 实验原理图:如图6所示用图象法处置实验数据,假设作出R -1I 图象(或1I -R 图象),图象在R 轴上的截距即为电源内,图线的斜率即为电动势E.【例题2】某同窗通过查找资料自己动手制作了一个电池.该同窗想测量一下那个电池的电动势E 和内电阻r ,可是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为 Ω,可当标准电阻用)、一只电流表(量程Ig = A ,内阻rg = Ω)和假设干导线.(1)请依照测定电动势E 和内电阻r 的要求,设计图7中器件的连接方式,画线把它们连接起来.图7图8(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 = Ω时,其对应的电流表的示数如图8所示.处置实验数据时,第一计算出每一个电流值I 的倒数1I ;再制作R -1I 坐标图,如图9所示,图中已标注出了(R ,1I )的几个与测量对应的坐标点,请你将与图8实验数据对应的坐标点也标注在图9上.图9(3)在图9上把刻画出的坐标点连成图线.(4)依照图9刻画出的图线可得出那个电池的电动势E =________V ,内电阻r =________Ω.题型三 伏阻法(利用电压表、电阻箱)测电源电动势和内电阻 实验器材:图10一节干电池、电压表、电阻箱、电键. 依据的全然公式:E =U +U R r 或1U =1E +r E ·1R实验原理图:如图10所示用图象法处置数据,假设作出1U -1R 图象,图象在1U 轴上的截距为电动势的倒数1/E ,斜率为r/E ,由斜率和截距可求得电动势和内电阻.图11【例题3】甲同窗设计了如图11所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2的阻值.实验器材有:待测电源E(不计内阻),待测电阻R1,待测电阻R2,电压表V(量程为 V,内阻专门大),电阻箱R(0~Ω),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线假设干.(1)先测电阻R1的阻值.请将甲同窗的操作补充完整:闭合S1,将S2切换到a,调剂电阻箱,读出其示数r 和对应的电压表示数U1,维持电阻箱示数不变,____________________,读出电压表的示数U2.那么电阻R1的表达式为R1=________.图12(2)甲同窗已经测得电阻R1=Ω,继续测电源电动势E和电阻R2的阻值.该同窗的做法是:闭合S1,将S2切换到a,多次调剂电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图12所示的1U-1R图线,那么电源电动势E=______ V,电阻R2=______ Ω.题型四实验的设计和创新【例题4】利用多用电表测量电阻时,多用电表内部的电路能够等效为一个直流电源(一样为电池)、一个电阻和一表头相串联,两个表笔别离位于此串联电路的两头.现需要测量多用电表内电池的电动势,给定的器材有:待测多用电表,量程为60 mA的电流表,电阻箱,导线假设干.实验时,将多用电表调至×1 Ω挡,调好零点;电阻箱置于适当数值.完成以下填空:(1)仪器连线如图13所示(a和b是多用电表的两个表笔).假设两电表均正常工作,那么表笔a为________(填“红〞或“黑〞)色;图13(2)假设适当调剂电阻箱后,图13中多用电表、电流表与电阻箱的示数别离如图14(a)、(b)、(c)所示,那么多用电表的读数为________Ω,电流表的读数为________mA,电阻箱的读数为________Ω;(a)(b)(c)图14(3)将图13中多用电表的两表笔短接,现在流过量用电表的电流为________mA;(保留3位有效数字)(4)计算取得多用电表内电池的电动势为________V.(保留3位有效数字)课堂运用1.如图15所示为某次测量电源的电动势和内阻所作的图象,有关那个图象的说法正确的选项是( )图15A.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= AC.依照r=E/I短,计算出待测电源内阻为5 ΩD.依照r=ΔU/ΔI,计算出待测电源内阻为1 Ω2.某同窗利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻,利用的器材还包括定值电阻(R0=5 Ω)一个,开关两个,导线假设干,实验原理图如图16(a)所示.(1)在图(b)的实物图中,已正确连接了局部电路,请完成余下电路的连接.(2)请完成以下要紧实验步骤:①检查并调剂电压表指针指零;调剂电阻箱,示数如图(c)所示.读得电阻值是________;②将开关S1闭合,开关S2断开,电压表的示数是 V.③将开关S2________,电压表的示数是 V;断开开关S1.(3)利用测得的数据,计算出干电池的内阻是________(计算结果保留二位有效数字).(4)由于所用电压表不是理想电压表,因此测得的电动势比实际值偏________(填“大〞或“小〞).图163.现有一特殊电池,它的电动势E约为9 V,内阻r约为40 Ω,该电池许诺输出的最大电流为50 mA.为了测量那个电池的电动势和内阻,某同窗利用如图17甲所示的电路进展实验,图中电流表的内阻RA已经测出,阻值为5 Ω,R为电阻箱,阻值范围0~Ω,R0为定值电阻,对电路起爱惜作用.(1)实验室备有的定值电阻R0共有以下几种规格.A.10 Ω B.50 Ω C.150 Ω D.500 Ω本实验选用哪一种规格的定值电阻最好________.(2)该同窗接入符合要求的R0后,闭合开关K,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,那么依照该同窗作出的图线可求得该电池的电动势E=________ V,内阻r=________ Ω.甲乙图174.在测量电源的电动势和内阻的实验中,由于所用电压表(视为理想电压表)的量程较小,某同窗设计了如图18所示的实物电路.图18(1)实验时,应先将电阻箱的电阻调到________.(选填“最大值〞、“最小值〞或“任意值〞)(2)改变电阻箱的阻值R,别离测出阻值R0=10 Ω的定值电阻两头的电压U.以下两组R的取值方案中,比拟合理的方案是________.(选填“1〞或“2〞)方案编号电阻箱的阻值R/Ω12(3)依如实验数据描点,绘出的1U -R 图象是一条直线.假设直线的斜率为k ,在1U 坐标轴纵轴上的截距为b ,那么该电源的电动势E =________,内阻r =________.(用k 、b 和R 0表示)答案答案1.E-Ir 2.电动势值斜率1答案 (1)A2V1R1实验电路图观点析(2)U-I图线观点析190 (3)小于小于解析(1)实验电路图如以下图所示(2)如以下图所示,直线与纵轴的截距即为电动势,因此E= V,直线斜率的绝对值即为电源的电阻,因此r=|ΔUΔI|=190 Ω.(3)由于电流表A2的示数是支路电流,而电压表的示数等于实际的路端电压,从而产生系统误差,致使的结果是:E测小于E真,r测小于r真.题型二安阻法(利用电流表、电阻箱)测电源的电动势和内电阻答案 (1)如以下图所示(2)、(3)如以下图所示(4)~ ~解析 第一应明白得此题的实验原理,由闭合电路欧姆定律可知:得R =EI-(r +r g ).可知在R -1I图象中,图线的斜率确实是E ,纵轴截距为-(r +r g ).(1)把它们直接串联即可.(2)当R = Ω时,由图可知,I = A ,1I=2 A -1,点(2,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)由闭合电路的欧姆定律得E =I(R +r +r g )那么R =EI -(r +r g ),故图线的斜率k 表示电池电动势E 的大小,纵轴截距的绝对值表示内阻(r +r g ).由答图可知:E =k =错误! V≈ V~ V 范围内均正确),r≈ Ω~ Ω均正确).题型三 伏阻法(利用电压表、电阻箱)测电源电动势和内电阻 答案 (1)将S 2切换到bU 2-U 1U 1r (2)(或107) 解析 (1)将S 2切换到a 时,电压表示数为U 1,电阻箱电阻为r ,那么电路中电流I 1=U 1r ;将S 2切换到b 时,电压表示数为U 2,那么电路中电流为I 2=U 2r +R 1,由于I 1=I 2,解得R 1=U 2-U 1U 1r.(2)由闭合电路欧姆定律得:E =U +UR(R 1+R 2)整理得:1U =R 1+R 2E ·1R +1E由题图可得1E =,那么E = V将1U =,1R =代入得:R 2= Ω.题型四 实验的设计和创新答案 (1)黑 (2) (3)102 (4)解析 (1)由多用电表电流“红表笔进,黑表笔出〞,电流表“+〞接线柱电流流进,“-〞接线柱电流流出知,a 表笔为黑色表笔.(2)依照题图读数,多用电表读数为 Ω,电流表读数为 mA ,电阻箱读数为4×1 Ω+6× Ω= Ω. (3)从多用电表表盘来看,指针指在电流表“130〞处时实际电流为53 mA ,故指针指到最右端“250〞处时,实际电流为53×250130mA≈102 mA.(4)由E -IR =Ir 知,E -14×=×r,又Er =,得E≈ V.课堂运用1答案.AD2. 答案.(1)如以下图所示 (2)①20 Ω ③闭合 (3) Ω (4)小解析 (1)见答案(2)由图(c)读得电阻箱阻值为R =20 Ω;将S 1闭合S 2断开,电压表示数为电源电动势E = V ,将S 2再闭合,电压表示数为R 两头电压.将电压表视为理想电表,那么干路电流I =UVR=错误! A = A.(3)因为I =E R 0+R +r ,因此r =EI-R 0-R =(错误!-5-20) Ω≈ Ω.(4)假设考虑电压表的内阻,那么S 1闭合S 2断开时,电压表示数为该表两头电压小于电源电动势.3.答案.(1)C (2)10 45解析 (1)回路中的最小电阻R 总==950×10-3 Ω=180Ω,R 0为爱惜电阻,当R =0时,电源电流也可不能超出50 mA ,现在R 0=R 总-r -RA =135 Ω,C 最适宜,A 、B 过小起不到爱惜作用,D 太大,会使电路中的电流测量范围过小.(2)由闭合电路的欧姆定律有 E =I(r +R 0+RA +R)得1I =r +R 0+RA +R E =r +RA E +1E (R +R 0)=r +5E +1E (R +R 0),图线的斜率为1E ,由图线知斜率k =45-54×102=1E 得E =10 V ,与纵轴的截距为r +5E=5,解得r =45 Ω.4. 答案.(1)最大值 (2)2 (3)1kR 0 bk-R 0解析 (1)电阻箱接入回路中的电阻越大,回路电流越小,起爱惜电源,避免烧坏电压表的作用,因此应将电阻箱的电阻调到最大.(2)方案1中电阻箱接入电路的电阻太大,电压表示数过小,误差太大.因此采纳方案2. (3)由闭合电路欧姆定律可知 E R 0+R +r =U R 0,1U =1ER 0R +R 0+rER 0,因此1ER 0=k ,R 0+rER 0=b , 解得:E =1kR 0,r =bk-R 0.。

测量电源的电动势与内阻教案

测量电源的电动势与内阻教案

教学设计六、教学设计 [学习任务设计意图]为了达到利用闭合电路欧姆定律来测量电源的电动势和内阻,并掌握利用数学 图像法处理物理问题这一教学口标,设计了四个学习任务,其中任务n,任务匚是 核心任务。

任务□的口标是得岀测量电源电动势和内阻的理论方法。

任务口的目标是设计出合理的实验电路。

任务二的U 标是通过DIS 实验定量地得出电源的外特性曲线。

任务□的目标是掌握对函数图像进行类比与运用。

[科学思维经历]通过任务口, 通过任务口, 通过任务匚, 通过任务口, [学习任务]任务:i 观察电池电动势标称值与电压表直接测量的示 数,得出实验原理: U日-h 。

任务口思考并解决问题问题1如图(a )是测干电池的电动势和内阻实验。

干电池允许的最大供电电流 为 0.5Ao经历归纳推理的思维过程。

经历山抽象到具体的思维过程。

经历演绎推理的思维过程。

经历类比迁移的思维过程。

任务:j 连接电路,利用DIS 实验设备进行数据测量12 ■345• • •UNI/A实验中拟合出的t/J 图线表达式: 任务二设计实验电路V(1)现有三种滑动变阻器:(A) 1000Q、0.1A (B) 50G、l.OA (C) 10G、2.0A, 实验时应选用C (填选项序号);(2)闭合电建S前,滑线变阻器的滑片P应置于卫端(选填“M”或“N”);(3)用实验得到的数据拟合成直线,如图(b)所示,该直线对应的方程为:U=1.5-I*1.75 ,该干电池的内阻为1.75 Q:(4)实验中,若增大滑动变阻器的阻值,则电池消耗的功率将变小(选填“变大”、“不变”或“变小”)。

UN问题2电源外特性曲线与小灯泡伏安特性曲线交点的物理意义?[教学过程]1、课题引入复习电源电动势与内阻的概念及闭合电路欧姆定律的内容。

提出问题:如何测量一个电源的电动势与内阻。

2、任务二的教学第1步观察记录:教师演示干电池电动势标称值和电压表直接测量的示数,学生观察并记录,发现并不一致。

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《测量电源的电动势和内阻》教案
一.教学目标:
(一)知识与技能
1.掌握伏安法测量电源电动势和内阻的实验原理,实验器材,实验步骤及注意事项;
2.学会用图像法科学的处理数据。

(二)过程与方法
注重培养实验动手意识及综合分析问题的能力。

(三)情感态度与价值观
培养实事求是的科学态度、严谨的逻辑推理和运算能力。

二.教学重难点:
(一)重点:伏安法测量电源电动势和内阻的方法
(二)难点:用电源的U-I图像处理数据
三.教学用具:
多媒体设备和相关的实验器材
四.教学方法:
多媒体教学与讲授法结合,小组合作讨论交流,学生演示实验等五.课程类型:
新授课
六.课时按排
1课时
七.教学过程
(一)实验目的:
(1)学会用伏安法测量电源电动势和内阻,掌握实验原理,会选取实验器材,熟悉实验步骤。

(2)掌握测量数据的处理,特别是用U-I图像处理数据。

(二)实验原理
小组讨论:通过预习课本本节内容,结合导学案,讨论用伏安法测量电源电动势和内阻所依据的原理。

学生展示:根据闭合电路欧姆定律
可得出:
r
R
E
I
+
=
I r
E
U-=
改变外电路电阻R ,可得到不同的路端电压U.
教师讲解:移动滑动变阻器的滑片P ,改变其接入电路中的阻值,当其接入电路中阻值分别是R 1、R 2时,对应的在电路中的电流为I 1、I 2,路端电压为U 1、U 2,代入,即可获得一组方程:
r
I E U r I E U 2211-=-=
计算得出211221I I U I U I E --=
I
U
I I U U r ∆∆=--=2112
(三)实验器材
被测电源(两节干电池串联组成的电源)
伏特表(量程0~3V )、滑动变阻器(20Ω,2A ),安培表(0 ~ 0.6A )、电键、导线。

(四)实验步骤
(1)教师指导一名学生在讲台上根据实验电路图连接实物图,通过摄像装置将连接过程同步投影到大屏幕上,其它同学能详细的观察到
讲台上同学的操作过程。

(2)测量之前另一名学生检查电路连接是否正确,滑动变阻器接入电路中阻值是否调到最大.,电表的指针是否指零;电流是否从电表正接线柱流入,负接线柱流出;量程选择是否合适等。

(3)两名同学配合完成实验数据采集,闭合电键,调节滑动变阻器滑片的位置(即改变滑动变阻器的阻值,读出电流I、电压U的值,重复6次,列表记录。


123456
U/V
I/A
(4)断开电键,拆除电路,整理好器材。

(五)注意事项
教师引导学生总结实验中需要注意的事项 (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,可以用旧一些的干电池.
(2) 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. (六)数据处理 (1)代数法
r I E U r
I E U r I E U r
I E U r I E U r
I E U 66
5544332211-=-=-=-=-=-=② ①
④ ③
⑤ ⑥
① ④
② ⑤
r
I E U r
I E U 4411-=-
=r
I E U r
I E U 5522-=-
=r
I E U r I E U 6633-=-=1
1r E 2
2
r E 3
3
r
E 3
3
21E E E E ++=
3
321r r r r ++=
(2)U-I 图像法
待测电源的E ,r 不变,根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir 有U=-rI+E
根据实验数据建立电源的U-I 图像
(a )建立坐标轴,明确纵横轴所代表的物理量及单位 (b )选择合适的标度,必要是纵轴起点可不为零。

(c )根据实验数据描点作图。

由理论分析可知U-I 图像应该是一条斜率为负的直线,对实验数据点要用一条直线拟合,使点尽可能多的落在直线上,或尽可能均匀的分布在直线两侧,偏离太远的点可直接舍去,这样做比代数法的优势是可减少偶然误差和及时去掉错误数据。

(d )明确纵横轴截距所代表的物理意义
(e )知道图像斜率所表示的物理意义,并与代数法运算的结果相比较。

(七)思维拓展
I
U
I E K r ∆∆=
==
教师引导学生思考除了以上实验所用的电路结构外,还有没有其它电路结构能测量电源电动势和内阻
小组讨论并展示: 可利用一个电阻箱和一个电压表或一个电流表来测电源电动势和内阻。

(八)课堂练习
用一只高阻值的电压表和电阻箱,可以测出电源的电动势和内阻。

按图所示连接电路,先闭合S 1,从电压表中读得U 1=2V ,再闭合S 2,改变电阻箱的电阻,当R=24Ω 时,U 2=1V ,请根据上述数据计算
电池的电动势E 和内阻r.
(九)小结
1通过本节课的学习,同学们对伏安法测量电源电动势和内阻的原理,方法,实验过程及需要注意的事项等都有了一定的认识与了解。

R1
2利用图像方法处理数据作为电学实验在考试中经常出现,且题目非常灵活,希望同学们重点掌握这种处理数据的方法。

(十)课后思考
实验过程中不可避免会引入误差,那么本实验的偶然误差和系统误差由什么引起请同学们认真思考。

并注意对系统误差的分析!(十一)作业
课本P84,一,三题
板书设计
一、实验目的
(1) 会测
(2) 会算
二、实验原理
三、实验器材 四、实验步骤
(1) 连接
(2) 检查
(3) 测量
(4) 整理
五、注意事项
I r
E U -
=
(1)稍旧电池
(2)禁止短路
六、数据处理
(1)代数法
(2)U-I图像法
七、思维拓展
八、课堂练习
九、小结
1认识、了解伏安法测量电源电动势和内阻的原理,方法,实验过程及需要注意的事项等。

2重点掌握图像方法处理数据。

十、课后思考
分析偶然误会与系统误差。

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