河北省石家庄二中高中物理 2测定电池的电动势和内阻 7页

实验：测定电池的电动势和内阻 ‎ E r S 课前预习 一、预习目标 学习测量电源电动势和内阻的方法,掌握科学测量的主要步骤。‎ 二、预习内容 一、实验目的 测定电源的________________。‎ 图2.6-1‎ 二、实验原理 ‎1、图2.6-1中，电源电动势E、内电阻r，与路端电压U、电流I的关系可写为 E=______________。（1）‎ ‎2、图2.6-2中，电源电动势E、内电阻r、电流I、电阻R的关系可写为 E=______________。（2）‎ ‎3、图2.6-3中电源E、内电阻r、路端电压U、电阻R的关系可写为 E=______________。（3）‎ I/A U/V 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2.6-4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Io=E/r ‎，因此可求的内电阻r=E/Io。‎ 三、实验器材 ‎_________ 、__________、__________、__________、开关、‎ 导线。‎ 三、提出疑惑 同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中 疑惑点 疑惑内容 课内探究学案 一、学习目标 学会科学处理实验数据的方法，有公式法和图像法。‎ 学习重难点：图像法计算E、r。‎ 二、学习过程 实验步骤 ‎1.连接电路。如图2.6-1所示。电流表取‎0.6A量程，电压表 o Io I/A 取3V量程，移动触头位置使连入电路中的有效阻值_______。 图2.6-4‎ ‎2.测几组（I，U）值。闭合电键，移动变阻器触头位置，使电流有明显示数，记下一组（I，U）值，断开电键。用同样方法，多次移动变阻器触头位置，记录多组（I，U）值，然后断开电键。‎ ‎3.建立坐标系、描点。纵轴表示__________,横轴表示__________,取合适的标度，使所描坐标点分布绝大部分坐标纸，必要时纵坐标可以_________________。‎ ‎4.据描出的坐标点作出U-I图像。应使图象尽量多的通过描出的点，不在图象上的点要尽量对称的分布于图线两侧，误差很大，应坚决舍弃。‎ ‎5.测算电动势和内电阻。准确读出U-I图线与纵轴和横轴的交点坐标，并带入 U=E-Ir中，算出E=?r=?‎ ‎【典型例题】‎ 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2.6-5所示，一位同学测得六组数据如下表中所示。 ‎ ‎ 组别 ‎ I(A)‎ ‎ U(V)‎ ‎ 1 ‎ ‎ 0.12‎ ‎ 1.37 ‎ ‎ 2‎ ‎ 0.20‎ ‎ 1.32‎ ‎ 3‎ ‎ 0.31‎ ‎ 1.24‎ ‎ 4‎ ‎ 0.32‎ ‎ 1.18‎ ‎ 5‎ ‎ 0.50‎ ‎ 1.10‎ ‎ 6‎ ‎ 0.57‎ ‎ 1.05‎ ‎(1)试根据这些数据在图2.6-6中作出U-I图线。‎ ‎（2）根据图线得出电池的电动势E=____V,电池的内电阻r= ________ Ώ。‎ ‎（3）若不作出图线，只选用其中两组U和I数据， 可利用公式E=U1+I1r,E=U2+I2r算出E和r，这样做可能得出误差很大的结果，选用第______组和第 ______组的数据，求得E和r误差最大。‎ ‎（三）反思总结 误差分析是难点 ‎(四)当堂检测 ‎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r ‎　　B．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图像，再根据图像求E，r ‎　　D．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压势E，再用闭合电路欧姆定律求出内电阻r ‎3.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S，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）按要求在实物图上连线。‎ ‎（2）用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为E= ，式中各直接测得量的意义是： .‎ 课后练习 ‎1.用电压表、电流表测定a、b两节干电池的电动势Ea、Eb和内电阻ra、rb时，画出的图线如图所示，则( )‎ A、.Ea>Eb，ra>rb B、Ea>Eb，rarb D、Ea