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高一物理实验:测定电池的电动势和内阻学案

高一物理实验:测定电池的电动势和内阻学案

分类:高一物理教案   更新:2013/1/26   来源:网友提供

高一物理实验:测定电池的电动势和内阻学案

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=________

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,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
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         Io    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   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
                                                                                               
                                                                  
                                                             (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= ________ 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+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

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