1、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 U,I 数值，带入(1)式得到的方程两两组成方程组
2、， 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 E r
3、 S I/A U/V 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 I o 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
4、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。 (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= _ 。 （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
5、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 （ ） 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 A测出两组 I
6、，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 UI 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
7、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、E b 和内电阻 ra、r b时，画出的图线如图所示，则( ) A、.E aEb，r arb B、E aEb，r arb C、E arb D、E aEb，r arb 2.在图所示的电路中，R 1、R 2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： 干电
8、池 E（电动势约为 1.5V、内电阻大约为 1.0） 电压表 V（015V） 电流表 A（00.6A、内阻 0.1 ） 电流表 G（满偏电流 3mA、内阻 Rg=10 ） 滑动变阻器 R1（010 、10A） 滑动变阻器 R2（0100 、1A） 定值电阻 R3=990 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） ； 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 I1I2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 =
9、_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 1k） 、电压表 V2（量程 15V，内 阻 2k） 、电 阻箱（09999） 、开关、导线若干。 某同学用量程为 15
10、V 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 R110，读 得电压表的读数为 U1 （2）将电阻箱 R 阻值调到 R220，读得电压表的读 数为 U2，由方程组 U1U 1r/R1、U 2U 2/R2 解出 、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 1.5） 。 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 V A R=4，滑动变阻器 R，开关 S，导线若干。 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。 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，I 2，U 1，U 2及 R 表示）
