黑龙江省东方红林业局高级中学高中物理 2测定电源的电动势和内阻 7页

测定电源的电动势和内阻 ‎ 学 习 目 标 ‎1.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。‎ ‎2.学会科学处理实验数据的方法，有公式法和图像法。‎ 教 学 重 点 难 点 ‎1.理解测定电动势和内电阻的原理，并掌握测量电动势和内电阻的几种方法。‎ ‎2.实验数据的处理和实验误差分析。‎ 导 学 流 程 学 案 导 案 自主 学习 ‎1．由E＝U＋Ir知，只要测出U、I的 数据，就可以列出两个关于E、r的方程，从而解出E、r，因此用电压表、电流表加上一个可变电阻就能测E、r，电路图如图所示．‎ 若采用此方法，为了减小误差，可以多测几组I和U的数据，分别列出若干组联立方程．求出若干组E和r，最后以E的 和r的 作为实验结果．或以 为横坐标， 为纵坐标建立直角坐标系．据实验数据描点．此时大致可以看出这些点呈 分布，如果发现个别明显错误的数据，应该把它剔除．用直尺画一条直线，使尽量多的点落在这条直线上，不在直线上的点能 两侧，这条直线就能很好地代表U—I关系，这条直线与U轴的交点表示I＝ ，属于断路的情况，这时的电压U等于 ，这条直线与I轴的交点表示U＝ ，属于 的情况，根据短路电流I短 跟电源内阻r、电动势E的关系r＝，就可计算出电源的内阻．‎ 合作 探究 交流 一、实验器材的选择方法 ‎4．用如图所示电路，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R0起保护作用．除电池、开关和导线外，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；R0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________．‎ 二、实验数据的处理方法 ‎5．用电流表和电压表测定电池的电动势E和内阻r，所用电路如图 (a)所示，一位同学测得的六组数据如下表所示.‎ 组别 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ 电流I/A ‎0.12‎ ‎0.20‎ ‎0.31‎ ‎0.32‎ ‎0.50‎ ‎0.57‎ 电压U/V ‎1.37‎ ‎1.32‎ ‎1.24‎ ‎1.18‎ ‎1.10‎ ‎1.05‎ ‎(1)试根据这些数据在图(b)中作出U—I图线．‎ ‎(2)根据图线求出电池的电动势E＝________ V，电池的内阻r＝________ Ω.‎ 巩固 检测 ‎1．下列给出多种用伏安法测电池电动势和内阻的数据处理方法，其中既能减小偶然误差又直观、简便的是(　　)‎ A．测出两组I、U的数据，代入方程组E＝U1＋I1r和E＝U2＋I2r，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图象，再根据图象求E、r D．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内电阻r ‎2. 用如图所示的电路测定电池的电动势和内阻，根据测得的数据作出了如图所示的U—I图象，由图象可知(　　)‎ ‎ ‎ A．电池电动势为1.40 V B．电池内阻值为3.50 Ω C．外电路短路时的电流为‎0.40 A D．电压表的示数为1.20 V时，电流表的示数I′约为‎0.20 A ‎3. 有三组同学分别测量三节干电池的电动势和内电阻，利用图线处理测得的数据，画出U—I图线如图所示，则三组同学测得的干电池电动势Ea、Eb、Ec大小关系是________，内电阻ra、rb、rc大小的关系是________．(用“>”、“＝”或“<”表示)‎ ‎4. 用一只高阻值的电压表和电阻箱，可以测得电源的电动势和内阻，按图所示连接电路，实验时先闭合S1，从电压表中读得U1＝2 V，再闭合S2，改变电阻箱的电阻，当R＝24 Ω时，U2＝1 V，由上述数据可知，该电池的电动势E＝________，内阻r＝________.‎ ‎5．在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，已连接好部分实验电路．‎ ‎(1)按如图甲所示的实验电路，把图乙中剩余的电路连接起来．‎ ‎(2)在如图乙所示的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________端(填“A”或“B”)．‎ ‎(3)图是根据实验数据作出的U—I图象，由图可知，电源的电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω.‎ 师生 后记 谈得失收获