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时间:2017-11-12
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1、第3节 测量电源的电动势和内电阻课标定位学习目标:1.理解并掌握测定电源的电动势与内电阻的原理.2.掌握该实验的方法并学会用“代数法”和“图象法”处理实验数据.3.通过对实验数据的收集、处理培养学生应用数学方法处理物理问题的能力.重点难点:1.测量电源电动势和内电阻的原理及实验器材的使用.2.实验数据的处理是难点.核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练第3节测量电源的电动势和内电阻课前自主学案课前自主学案一、实验原理伏安法测电源电动势和内电阻1.原理:E=__________.2.电路图:如图4-3-1所示.U+Ir图4-3-13.方法:只要能测
2、出____和___的两组数据,就可以列出关于E、r的两个方程,从中解出E、r.二、实验器材干电池、_______、_______、___________、开关、导线.三、实验步骤1.确定_____表、_____的量程,按照电路图连接好电路,且使滑动变阻器阻值滑到____.UI电流表电压表滑动变阻器电流电压最大www.3edu.net完全免费,无需注册,天天更新!2.闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表和电压表有明显的读数,记录一组___、___值.3.用同样的方法,多测几组U、I值.4.断开开关,整理好器材.5.利用代数法或图象法进行数据处理.U
3、IE=U1+I1rU2+I2r2.图象法:以纵轴表示路端电压,横轴表示总电流,建立直角坐标系,将所测多组相应的U、I值进行描点,然后用平滑的曲线将各点连接起来.由U=E-Ir知,U-I图象是一条斜向下的直线,如图4-3-2所示,直线与纵轴的交点表示电源_________,与横轴交点表示电源的____________(数轴刻度从零开始),图线斜率的绝对值代表电源_________.电动势E短路电流I0内阻r图4-3-2核心要点突破一、误差分析1.偶然误差(1)由读数误差和电表线性不良引起误差.(2)由于导线与电池接触不好造成电池内阻不稳定.(3)
4、用图象法求E和r时,作图不准产生误差.对此也可由电路来解释:若把图甲中的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,r测5、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U-I图象,再根据图象求出E、rD.多测几组I,U的数据,分别求出I和U的平均值,用电压表测出断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电池内电阻r解析:选C.图象法处理实验数据,能减小偶然误差,而且又直观、形象,故选项C正确.二、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.(可选用旧的干电池)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,故长时间放电不宜超过0.3A,短时间放电不宜6、超过0.5A.因此,实验中不要将I调得过大,读电表要快,每次读完后应立即断电;即时应用(即时突破,小试牛刀)2.用伏安法测量电源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,以使电压表的示数变化比较明显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,以免造成电源过载D.根据实验记录的数据作U-I图线时,应使所有的点画一条线,不能画直线时,可画折线解析:选C.为了能更好的测出电源内电阻,应用电阻较大的旧电池,故A错,由实验中的注意事项知,电压表电阻越大越好,故B错.选项C7、正确.D错误.测量电源的电动势及内阻的实验电路如图4-3-4甲所示.图乙中给出的器材有:待测的电源(电动势约为4V,内阻约为2Ω),电压表(内阻很大,有5V、15V两个量程),电流表(内阻不计,有0.1A、1A两个量程),滑动变阻器(阻值范围0~10Ω),开关,另有导线若干.试按照甲图中的电路在乙图中画出连线,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).课堂互动讲练仪器选择及电路连接例1乙甲图4-3-4图4-3-5【答案】见精讲精析【方法总结】对实验的处理要把握三原则:(1)仪表安全原则;(2)实验8、操作方便原则;(3)数据处理准确原则.用电流表和电压表测定电池的电动势E和内电阻r,所用的电路如图4-3-6所示,一位同学测得的6组数据如下表中所示.
5、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U-I图象,再根据图象求出E、rD.多测几组I,U的数据,分别求出I和U的平均值,用电压表测出断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电池内电阻r解析:选C.图象法处理实验数据,能减小偶然误差,而且又直观、形象,故选项C正确.二、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.(可选用旧的干电池)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,故长时间放电不宜超过0.3A,短时间放电不宜
6、超过0.5A.因此,实验中不要将I调得过大,读电表要快,每次读完后应立即断电;即时应用(即时突破,小试牛刀)2.用伏安法测量电源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,以使电压表的示数变化比较明显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,以免造成电源过载D.根据实验记录的数据作U-I图线时,应使所有的点画一条线,不能画直线时,可画折线解析:选C.为了能更好的测出电源内电阻,应用电阻较大的旧电池,故A错,由实验中的注意事项知,电压表电阻越大越好,故B错.选项C
7、正确.D错误.测量电源的电动势及内阻的实验电路如图4-3-4甲所示.图乙中给出的器材有:待测的电源(电动势约为4V,内阻约为2Ω),电压表(内阻很大,有5V、15V两个量程),电流表(内阻不计,有0.1A、1A两个量程),滑动变阻器(阻值范围0~10Ω),开关,另有导线若干.试按照甲图中的电路在乙图中画出连线,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).课堂互动讲练仪器选择及电路连接例1乙甲图4-3-4图4-3-5【答案】见精讲精析【方法总结】对实验的处理要把握三原则:(1)仪表安全原则;(2)实验
8、操作方便原则;(3)数据处理准确原则.用电流表和电压表测定电池的电动势E和内电阻r,所用的电路如图4-3-6所示,一位同学测得的6组数据如下表中所示.
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