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1、2.9《實驗:測定電池的電動勢和內(nèi)阻》
本資料為woRD文檔,請點擊下載地址下載全文下載地址實驗:測定電池的電動勢和內(nèi)阻學案課前預習學案
一、預習目標學習測量電源電動勢和內(nèi)阻的方法,掌握科學測量的主要步驟。
二、預習內(nèi)容一、實驗目的測定電源的二、實驗原理、圖2.6-1中,電源電動勢E、內(nèi)電阻r,與路端電壓U、電流I的關(guān)系可寫為E=。(1)
2、圖2.6-2中,電源電動勢E、內(nèi)電阻r、電流I、電阻R的關(guān)系可寫為E=。(2)
3、圖2.6-3中電源E、內(nèi)電阻r、路端電壓U、電阻R的關(guān)系可寫為E=。(3)實驗原理1是本節(jié)課的重點。測出幾組U,I數(shù)值,帶入式得到的方程兩兩組成方程組,可得到E
2、,r值。這種方法誤差較大。還可以多測出幾組U,I值,然后在U-I坐標平面內(nèi)描出各組U、I值所對應(yīng)的點,然后通過這些點畫一直線,如圖2.6-4所示,直線與縱軸的的交點的縱坐標就是電池的電動勢的大小,直線與橫軸的交點的橫坐標就是電池的短路電流Io=E/r,因此可求的內(nèi)電阻r=E/Io。
三、實驗器材開關(guān)、導線
三、提出疑惑同學們,通過你的自主學習,你還有哪些疑惑,請把它填在下面的表格中疑惑點疑惑內(nèi)容課內(nèi)探究學案一、學習目標學會科學處理實驗數(shù)據(jù)的方法,有公式法和圖像法。學習重難點:圖像法計算E、r。
二、學習過程實驗步驟
.連接電路。如圖2.6-1所示。電流表取0.6A量程,電壓表oIoI/
3、A取3V量程,移動觸頭位置使連入電路中的有效阻值圖2.6-4測幾組(I,U)值。閉合電鍵,移動變阻器觸頭位置,使電流有明顯示數(shù),記下一組(I,U)值,斷開電鍵。用同樣方法,多次移動變阻器觸頭位置,記錄多組(I,U)值,然后斷開電鍵。
建立坐標系、描點??v軸表示,橫軸表示,取合適的標度,使所描坐標點分布絕大部分坐標紙,必要時縱坐標可以。
2. 據(jù)描出的坐標點作出U-I圖像。應(yīng)使圖象盡量多的通過描出的點,不在圖象上的點要盡量對稱的分布于圖線兩側(cè),誤差很大,應(yīng)堅決舍棄。
3. 測算電動勢和內(nèi)電阻。準確讀出U-I圖線與縱軸和橫軸的交點坐標,并帶入U=E-Ir中,算出E=?r=?
【典型例題】用
4、電流表和電壓表測定電池的電動勢E和內(nèi)電阻r,所用的電路如圖2.6-5所示,一位同學測得六組數(shù)據(jù)如下表中所示。
組別IU0.12.3720.20.3230.31.2440.32.1850.50.1060.57.05
試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖2.6-6中作出U-I
圖線
—V,電池的內(nèi)電U和I數(shù)據(jù),可這樣做可能得出__組的數(shù)據(jù),求
(2)根據(jù)圖線得出電池的電動勢E=_阻r=Ώ。
(3)若不作出圖線,只選用其中兩組利用公式E=U1+I1r,E=U2+I2r算出E和r,誤差很大的結(jié)果,選用第組和第___得E和r誤差最大。
(三)反思總結(jié)誤差分析是難點當堂檢測
.在《測定電池的電
5、動勢和內(nèi)電阻》的實驗中,待測電池、開關(guān)和導線配合下列哪些儀器.可以達到測定目的A.一只電流表和一只滑動變阻器B.一只電流表和一只電壓表c.一只電流表和一只電阻箱D.一只電壓表和一只電阻箱
下面給出多種用伏安法測電池電動勢和內(nèi)電阻的數(shù)據(jù)處理方法,其中既減小偶然誤差,又直觀、簡便的方法是()
A. 測出兩組I,U的數(shù)據(jù),代入方程組E=U1+l1r和E=U2+l2r中,即可求出E和r
B. 多測幾組I,U的數(shù)據(jù),求出幾組E,r,最后分別求出其平均值
c.測出多組I,U的數(shù)據(jù),畫出U-1圖像,再根據(jù)圖像求E,r
D.多測出幾組I,U數(shù)據(jù),分別求出I和U的平均值,用電壓表測出開路時的路端電壓即
6、為電壓勢E,再用閉合電路歐姆定律求出內(nèi)電阻r
2. 現(xiàn)有器材:量程為10.0mA、內(nèi)阻約30-40的電流表一個,定值電阻R仁150,定值電阻R2=100,單刀單擲開關(guān)S,導線若干。要求利用這些器材測量一干電池(電動勢約1.5V)的電動勢。
(1)按要求在實物圖上連線。
(2)用已知量和直接測得量表示的待測電動勢的表達式為E=,式中各直接測得量的意義是:
課后練習與提高.用電壓表、電流表測定a、b兩節(jié)干電池的電動勢Ea、Eb和內(nèi)電阻ra、rb時,畫出的圖線如圖所示,則A、.Ea>Eb,ra>rbB、Ea>Eb,ra<rbc、Ea<Eb,ra>rbD、E
7、a<Eb,ra<rb在圖所示的電路中,R1、R2為標準電阻,測定電源電動勢和內(nèi)電阻時,如果偶然誤差可以忽略不計,則電動勢的測量值真實值,內(nèi)電阻的測量值真實值,測量誤差產(chǎn)生的原因是.
2. 在測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中,備有下列器材:
干電池E(電動勢約為1.5V、內(nèi)電阻大約為1.0)電壓表V(0~15V)電流表A(0?0.6A、內(nèi)阻0.1)電流表G(滿偏電流3mA內(nèi)阻Rg=10)滑動變阻器R1(0?10、10A)滑動變阻器R2(0?100、1A)定值電阻R3=990開關(guān)、導線若干⑴
為了方便且能較準確地進行測量,其中應(yīng)選用的滑動變阻器是(填寫字母代號);
⑵請在
8、線框內(nèi)畫出你所設(shè)計的實驗電路圖,并在圖中標上所選用器材的符號。
上圖為某一同學根據(jù)他設(shè)計的實驗,繪出的I1—I2圖線(11為電流表G的示數(shù),12為電流表A的示數(shù)),由圖線可求得被測電池的電動勢E=V內(nèi)電阻r=。
在測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗中,變阻器和電壓表各有兩個供選:A電壓表量程為15V,B電壓表量程為3V,A變阻器為,B變阻器為。
電壓表應(yīng)該選,這是因‘變阻器應(yīng)該選,這是因
3. 要求測量由2節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動勢E和內(nèi)阻r(約幾歐),提供下列器材:電壓表V(量程3V,內(nèi)阻1kQ)、電壓表V2(量程15V,內(nèi)阻2kQ)、電阻箱(0?9999Q)、開關(guān)、導線若干。
9、
某同學用量程為15V的電壓表連接成如圖所示的電路,實驗步驟如下:
(I)合上開關(guān)S,將電阻箱R阻值調(diào)到R1=10Q,讀得電壓表的讀數(shù)為U1
(2)將電阻箱R阻值調(diào)到R2=20Q,讀得電壓表的讀數(shù)為U2,由方程組U1=&-U1r/R1、U2=&-U2/R2
解出£、r為了減少實驗誤差,上述實驗在選擇器材和實驗步驟中,應(yīng)做哪些改進?
4. 測量電源B的電動勢E及內(nèi)阻r(E約為4.5V,r約為1.5Q)。
器材:量程3V的理想電壓表OV,量程0.5A的電流表OA(具有一定內(nèi)阻),固定電阻R=4Q,滑動變阻器R,開關(guān)S,導線若干。
①畫出實驗電路原理圖。圖中各無件需用題目中給出的符號或字母標出。
②實驗中,當電流表讀數(shù)為11時,電壓表讀數(shù)為U1;當電流表讀數(shù)為12時,電壓表讀數(shù)為U2。則可以求出E=,r=