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文本内容:
实验测定电池的电动势和内阻学案课前预习学案
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)实验原理1是本节课的重点测出几组UI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UI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oIoI/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-
42.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IAUV
10.
121.
3720.
201.
3230.
311.
2440.
321.
1850.
501.
1060.
571.051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+I1rE=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.课后练习与提高
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、.EaEb,rarbB、EaEb,rarbC、EaEb,rarbD、EaEb,rarb
2.在图所示的电路中,R
1、R2为标准电阻,测定电源电动势和内电阻时,如果偶然误差可以忽略不计,则电动势的测量值______真实值,内电阻的测量值______真实值,测量误差产生的原因是______.
3.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
①干电池E(电动势约为
1.5V、内电阻大约为
1.0)
②电压表V(0~15V)
③电流表A(0~
0.6A、内阻
0.1)
④电流表G(满偏电流3mA、内阻Rg=10)
⑤滑动变阻器R1(0~
10、10A)
⑥滑动变阻器R2(0~
100、1A)
⑦定值电阻R3=990
⑧开关、导线若干 1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);⑵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I1—I2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=_____
4.在测定一节干电池电动势约为
1.5V,内阻约为2的电动势和内阻的实验中,变阻器和电压表各有两个供选A电压表量程为15V,B电压表量程为3V,A变阻器为20,3A,B变阻器为500,
0.2A电压表应该选_______填A或B,这是因_______________________________________;变阻器应该选_______填A或B,这是因_______________________________________
5.要求测量由2节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r(约几欧),提供下列器材电压表V(量程3V,内阻1kΩ)、电压表V2(量程15V,内阻2kΩ)、电阻箱(0~9999Ω)、开关、导线若干某同学用量程为15V的电压表连接成如图所示的电路,实验步骤如下(l)合上开关S,将电阻箱R阻值调到R1=10Ω,读得电压表的读数为U1
(2)将电阻箱R阻值调到R2=20Ω,读得电压表的读数为U2,由方程组U1=ε-U1r/R
1、U2=ε-U2/R2解出ε、r为了减少实验误差,上述实验在选择器材和实验步骤中,应做哪些改进?
6.测量电源B的电动势E及内阻r(E约为
4.5V,r约为
1.5Ω)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=4Ω,滑动变阻器R′,开关S,导线若干1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
②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)ErSI/AU/V。