测定电池电动势和内阻.doc

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1、松岗中学2013-2014学年度高中二年级物理选修3-1第二章恒定电流教学学案实验：测定电池的电动势和内电阻【学习目标】（1）知道测电源电动势和内电阻的原理，能设计出三种实验方案（2）掌握实验的数据处理方法，特别是处理数据的图象法；（3）初步学会分析系统误差一、伏安法（U—I法）1、原理：E=U+Ir不需知道R，至少测两组（U1I1）、（U2I2）2、电路设计：如甲乙两图.3、图像法处理数据：为控制电流不至于太大，外电阻R应比较大，所以路端电压U比较大，（例如以两节干电池E=3V，r=2Ω为例，若I的变化范围为0—0.5A，则U对应的变化范围为3—2V），所以，由实验数据作U—I图像

2、时，坐标轴U的刻度通常不从零开始。例：某同学测一节干电池的电动势和内电阻：(1)如图U-I图上是由实验测得的7组数据标出的点，请你完成图线，并由图线求出ε=V，r=Ω.(2)若只选用两组数据，用欧姆定律算出ε、r，有可能误差较大.若选用第和第组数据误差最大.4、系统误差分析：思考：应该是U测=U路端，I测=I干路，考虑到电表内电阻的影响，上述关系是否成立？甲电路：U测=U路端，因RV分流，使I测r真5.电路选择:⑴.甲电路中,由于r≦,所以一般情况下,误

3、差很小,通常选择此电测电池的电动势和内电阻.⑵.乙电路中,由于r与RA很近似,所以尽管电动势测的是真值,但内阻的误差有时可高达百分之五十,一般情况下不采用此电路测电池的电动势和内电阻.5二.实验步骤：（1）确定电流表、电压表的量程，按照电路原理图甲把器材连接好。（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，使电流表示数大于1/2量程，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。注意通电时间不能太长。（4）断开电键，整理好器材。（5）数据处理：在坐标纸上作U－I图，求出E、r123456U/VI/A由图可得E=Vr=ΩA三.电流表法（I—R法

4、）1、原理E＝IR＋Ir＝U＋Ir需知道R和I2、电路设计3、数据处理（1）解方程组法：至少测两组数据（R1I1）、（R2I2）（2）画U—I图像：测出多组数据，并根据U=IR计算U，再描绘U—I图像（3）画图像：由得图像为一条直线所以：E=r=V四.电压表法（U—R法）：1、原理：E＝U＋Ir＝U＋需知道R和U2、电路设计：3、数据处理：（1）解方程组法：至少测两组数据（R1U1）、（R2U2）（2）画U—I图像：测出多组数据，并根据计算I，再描绘U—I图像5（3）画图像：由得图像为一条直线所以E=，r=【针对训练】：1．用伏安法测定电池电动势和内电阻的实验时，有下列实验步骤：A．

5、打开电键，切断电路B．恰当选择实验器材，按电路原理图连好电路C．调节滑动变阻器的滑片，减小接入电路的电阻，记录一组电流表和电压表的示数D．把滑动变阻器的滑片滑至一端，使接入电路的电阻最大F．逐次减小滑动变阻器接入电路的电阻，记录多组电流表和电压表的示数E．闭合电键接通电路把以上步骤的序号按合理的顺序填写在横线上：__________.2.如图所示,用电压表和电流表测量电池的电动势和内电阻有两种电路.（1）如果采用甲电路,测得的电动势E比真实值，内电阻的的测量值比真实值______；如果选用乙电路进行测量,则电动势的测量值比真实值_________，内电阻的测量值比真实值_______

6、。（以上填“相同”、“偏大”或“偏小”)（2）由于一般电池的内电阻较小(比电压表小得多，与电流表内阻差不多)，因此为了使测量结果比较准确，应该选用图_____所示的电路。（3）若已知电流表可视为理想表，而电压表应考虑内阻的影响，应选择所示电路；若已知电压表可视为理想表，而电流表应考虑内阻影响，应选择所示电路。3．用电流表和电压表测二节干电池的电动势E和内电阻r，读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上，如图甲所示。（1）根据各点表示的数据在图上描出U—I图线。由此求得：E=______V，r=______Ω。（均保留二位有效数字）。（2）把图乙的实验器材连成实验开始时的线路。乙4、将一片

7、和一锌片分别插入一个苹果内，就构成了简单的“水果电池”，其电动势约为1.5V。可是这种电池并不能点亮手筒上额定电压为1.5V、额定电流为0.3A的小灯泡，原因是通过小灯泡的电流太小了，经实验测得还不足3mA。现使用量程合适的电压表、电流表以及滑动变阻器、开关、导线等实验器材，5尽量精确地测定“水果电池”的电动势和内阻．①.请画出应采用的电路原理。②.在实验中根据电压表的示数U与电流表的示数I的值，经描点、连线得到的U一I图象如图所示。根据图中所给数据得到“