2.10 实验：测定电池的电动势和内阻 学案(人教版选修3-1)

2.10 实验：测定电池的电动势和内阻学案（人教版选修3-1）

一、实验原理和方法

1．画出用电压表、电流表加上滑动变阻器来测定电源的电动势和内阻的电路图．

2．画出用电流表、电阻箱测定电源的电动势和内阻的电路图．

3．画出用电压表、电阻箱测定电源电动势和内阻的电路图．

二、数据处理

1．计算法：取两组实验中获得的数据，列方程：{E＝U1＋I1r， E＝U2＋I2r，解得：E＝________________，r＝__________________.

为了减小误差，多取几组数据，分别列若干组联立方程，求若干组E和r，最后以电动势的________和内电阻的________作为实验结果．

2．图象法：若采用第一种实验电路，在坐标纸上以____________为横坐标、__________为纵坐标建立直角坐标系，根据实验测得的几组数据在坐标系中描点作图

一、实验原理和方法

[问题情境]

电池已成为人类生活的亲密伙伴，生活中处处需要电池，新旧电池的主要不同是内阻不同．从前面的学习可知伏安法可以测电阻，用欧姆表也可以直接测电阻．而电源的内阻在里面，那又应该怎样测量呢？

1．三种测量方案，其原理均遵从什么定律？

2．第二、三种方案中的可变电阻与第一种方案中的相同吗？

[要点提炼]

1．根据具体的实验条件，有下列三种测量电路，如图1(1)、(2)、(3)所示分别写出对应的物理关系式：

(1)______________；(2)____________；(3)__________．

图1

2．水果电池不太稳定，也可改为测量干电池的电动势和内阻，____________(填“新”或“旧”)干电池的内阻较大，容易测量．

[问题延伸]

恰当选择实验器材，照电路图连好实验器材，使开关处于________状态且滑动变阻器的滑动触头滑到使接入电阻值________的一端．

二、数据处理

[问题情境]

我们都有这样的体会：手电筒内的电池用久了，灯泡的亮度会下降；收音机、录音机内的电池用久了，声音会变小，这是什么原因呢？

1．用两组I 和U 的数据，解方程组就可以算出电池的电动势E 和内阻r.这样做虽然简单，但有什么缺点？

2．描点作图时，为便于研究问题，画出的图象是直线好，还是曲线好？

[要点提炼]

1．数据处理的方法可用以下两个方法，________法和________法．

2．用图象法处理实验数据时，建立合适的坐标系，使画出的图象尽量是直线，如________图象．

[问题延伸]

干电池内阻较小时路端电压U 的变化也较小，即不会比电动势小很多，这时，在画U －I 图象时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I 必须从零开始)．此时图线和横轴的交点不再是

__________，但纵轴的截距仍然是电池的__________，直线斜率的绝对值|ΔU ΔI

|照样还是电池的

____________.

例1 某同学的实物连线如图2甲所示．

甲

乙

图2 (1)请指出该同学在接线中错误和不规范的地方．

①________________________________________________________________________

②________________________________________________________________________

③________________________________________________________________________

(2)另有一同学实物连接图正确，也能正确读数，但忙乱中在稿纸上记录了一些数据，如图乙所示，请你帮他把数0.24

在所给的数据中，求出电源电动势E ＝______ V ，内阻r ＝________ Ω

变式训练1在测定一节干电池(电动势约为1.5 V，内阻约为2 Ω)的电动势和内阻的实验中，滑动变阻器和电压表各有两个供选：

A．电压表量程为15 V

B．电压表量程为3 V

C．滑动变阻器为(20 Ω，3 A)

D．滑动变阻器为(500 Ω，0.2 A)

(1)电压表应选________(填“A”或“B”)，这是因为______________________________．

(2)滑动变阻器应选________(填“C”或D)，这是因为____________________________．

例2如图3所示为测量某电源电动势和内阻时得到的U－I图线．用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V．则该电路可能为下图中的()

图3

变式训练2某同学采用如图4甲所示的电路测定干电池的电动势和内阻．已知干电池的电动势约为1.5 V，内阻约为

2 Ω，电压表(0～

3 V，3 kΩ)，电流表(0～0.6 A,1.0 Ω)，滑动变阻器有R1(10 Ω，2 A)和R2(100 Ω，0.1 A)各一只．

图4

(1)在实验中滑动变阻器应选用__________(填“R1”或“R2”)；

(2)在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路．

【即学即练】

1．在“用伏安法测电池的电动势与内阻”的实验中，下列注意事项中错误的是()

A．应选用旧的干电池作为被测电源，使电压表示数的变化比较明显

B．应选用内阻较小的电压表和电流表

C．移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载

D．根据实验记录的数据作U－I图线时，应通过尽可能多的点画一条直线，并使不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧

2. 如图5所示为闭合回路中两个不同电源的U－I图象，下列判断正确的是(

)

图5

A ．电动势E 1＝E 2，发生短路时的电流I 1＞I 2

B ．电动势E 1＝E 2，内阻r 1＞r 2

C ．电动势E 1＝E 2，内阻r 1＜r 2

D ．当两电源的工作 …… 此处隐藏：1943字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……