测定电池的电动势和内电阻--导学案.doc

2.10 测定电池的电动势和内阻 编写人：陈秀平 审核人： 审批人：王润喜 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。导学案使用说明：请用严谨认真的态度完成导学案中要求的内容，明确简洁的记录自己遇到的问题。预习案一 实验原理1.闭合电路欧姆定律的内容 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。我的疑惑：探究案说明：本次实验采用第一种方案（伏安法）测电池电动势和内阻，请同学们按照步骤完成以下内容。注意操作要规范。一、 原理图：二、 实验器材：电流表00.6A量程，电压表03V量程。滑动变阻器050。开关一个，导线若干。 三、 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。四、 数据记录实验序号123456I/AU/V五、 数据处理1、 代数法 用两组U和I的数据，代入 得 解方程组得到E和r的值为了减小实验的偶然误差，应该利用U、I的值多求几组E和r的值，算出它们的平均值2、 图像法以I为横坐标、U为纵坐标建立直角坐标系，根据几组I、U的测量数据在坐标系中描点作图。思考：（1）在上面的图像中怎样找到电池的电动势和内电阻？(2)比较两种方法得到的结果是否一致。六 误差分析实验中的误差属于系统误差，请同学们进一步讨论，得到的数值是偏大还是偏小？（提示：利用图线及合理的推理）思考：在选用电路图时，还可将接在外面（图2），原则上也是可以的，那么我们在做实验时是否两个都可以，还是哪一个更好？为什么？图2中的误差主要来自哪里？ 针对训练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0.1和1k.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= .I(A)0.120.200.310.320.500.57U(V)1.371.321.241.181.101.05针对训练2 有两只电压表A和B，量程已知，内阻不知等于多少；另有一节干电池，它的内阻不能忽略，但不知等于多少.只用这两只电压表、开关和一些连接用的导线，能通过测量计算这节电池的电动势(已知电动势不超出电压表的量程，干电池不许拆开).(1)画出你测量时所用的电路图；(2)以测得的量作为已知量，导出计算电动势的式子.当堂检测（15分钟）课本P71：问题与练习课后巩固（30分钟）1在测定电池的电动势和内电阻的实验中，待测电池、开关和导线配合下列哪些仪器.可以达到测定目的()A.一只电流表和一只滑动变阻器B.一只电流表和一只电压表C.一只电流表和一只电阻箱D.一只电压表和一只电阻箱2下面给出多种用伏安法测电池电动势和内电阻的数据处理方法，其中既减小偶然误差，又直观、简便的方法是 （ ）A测出两组I，U的数据，代入方程组E=U1+I1r和E=U2+I2r中，即可求出E和rB多测几组I，U的数据，求出几组E，r，最后分别求出其平均值C测出多组I，U的数据，画出UI图像，再根据图像求E，rD多测出几组I，U数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出开路时的路端电压即为电动势E，再用闭合电路欧姆定律求出内电阻r3如图3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（ ）Av图3A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； 测出的电动势比真实值小00.20.40.62.42.62.83.0I/A AU/V4 如图所示是根据某次实验记录的数据画出的UI图线，关于此图线，下列的说法正确的是( )A.纵轴的截距表示电源的电动势，即E=3.0VB.横轴的截距表示电源的短路电流，即I短=0.6AC.电源的内阻r=5D. 电源的内阻r=1.0 5. 现有器材：量程为10.0mA、内阻约30-40 的电流表一个，定值电阻R1=150，定值电阻R2=100 ，单刀单掷开关两个，导线若干。要求利用这些器材测量一干电池（电动势约1.5V）的电动势。（1）画出电路图。（2）用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为 ，式中各直接测得量的意义是： 6. 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： 干电池E（电动势约为1.5V、内电阻大约为1.0） 电压表V（015V） 电流表A（00.6A、内阻0.1） 电流表G（满偏电流3mA、内阻Rg=10） 滑动变阻器R1（010、10A） 滑动变阻器R2（0100、1A） 定值电阻R3=990 开关、导线若干 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_（填写字母代号）； 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) 上图为某一同学根据他设计的实验，绘出的I1I2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 =_。7测量电源的电动势E及内阻r（E约为4.5V，r约为1.5）。器材：量程3V的理想电压表，量程0.5A的电流表（具有一定内阻），固定电阻R=4，滑动变阻器R，开关S，导线若干。画出实验电路原理图。图中各无件需用题目中给出的符号或字母标出。实验中，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。则可以求出E= ，r= 。（用I1，I2，U1，U2及R表示）7