2.10 《測定電池的電動勢和內(nèi)阻》導(dǎo)學(xué)案 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】測電源的電動勢和內(nèi)阻。【重點難點】用電壓表和電流表測電源的電動勢和內(nèi)阻；作圖處理實驗數(shù)據(jù)。【學(xué)法指導(dǎo)】認(rèn)真觀察實驗，掌握用電壓表和電流表測電源電動勢和內(nèi)阻的原理和方法，體會作圖處理實驗數(shù)據(jù)的方法和優(yōu)點【知識鏈接】閉合電路歐姆定律的內(nèi)容是什么？路端電壓U和干路電流I的關(guān)系式以及圖象是什么？【學(xué)習(xí)過程】1．實驗原理（1）用電壓表、電流表、可變電阻（如滑動變阻器）測量。如圖1所示：測出兩組U、I值，就能算出電動勢和內(nèi)阻。原理公式：E=U+Ir。（2）用電流表、電阻箱測量。如圖2所示：測出兩組I、R值，就能算出電動勢和內(nèi)阻。原理公式：E= I（R＋r）。      （3）用電壓表、電阻箱測量。如圖3所示：測出兩組­­­U、R值，就能算出電動勢和內(nèi)阻。原理公式：。下面以圖1所示的方法介紹實驗步驟和實驗數(shù)據(jù)的處理方法。2．實驗器材電池（待測電源）、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線，坐標(biāo)紙。[來源:學(xué).科.網(wǎng)Z.X.X.K]3．主要實驗步驟（1）按照圖1把器材連接好。（2）把滑動變阻器滑片移到電阻  最大  （填“最大”或“最小”）的一端。（3）閉合電鍵，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表有明顯示數(shù)，記錄一組電壓表和電流表的讀數(shù)，用同樣方法測量并記錄幾組  I  、U  、值。（4）斷開電鍵，整理好器材。（5）數(shù)據(jù)處理：在坐標(biāo)紙上作 U－I 圖線，求出E、r。U（V）        I（A）        ­4．注意事項：關(guān)于圖象法處理數(shù)據(jù)[來源:Z.xx.k.Com]將多組U、I數(shù)據(jù)描在坐標(biāo)紙上，利用圖線求解電動勢和內(nèi)阻。①縱軸是路端電壓，橫軸是干路電流，U=E-Ir，圖線是傾斜向下的直線。②電阻的伏安特性曲線中，U與I成正比，前提是R保持一定，而這里的U-I圖線中，E、r不變，外電阻R改變，正是R的變化，才有I和U的變化。[來源:學(xué)?？?。網(wǎng)Z。X。X。K]③實驗中至少得到5組以上數(shù)據(jù)，畫在坐標(biāo)紙上擬合出一條直線。要使多數(shù)點落在直線上，且分布在直線兩側(cè)的點個數(shù)大致相等。④將圖線延長，縱軸截距意味著斷路情況，它的數(shù)值等于電動勢E。橫軸截距（路端電壓U=0）意味著短路情況，它的數(shù)值等于短路電流。【特別提醒】①兩個截距點均無法用實驗直接測到，是利用得到的圖線向兩側(cè)延長得到的。②由于r一般很小，得到的圖線斜率的絕對值就較小。為了使測量結(jié)果準(zhǔn)確，縱軸的坐標(biāo)一般不從零開始，計算r時選取直線上相距較遠(yuǎn)的兩點求得。【訓(xùn)練測試】1.在測定電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，除需用導(dǎo)線和開關(guān)外，下述各組器材可完成實驗的是(　　)(1)伏特表和安培表　　　   (2)安培表和電阻箱(3)安培表和變阻器　　　   (4)伏特表和電阻箱(5)伏特表和變阻器(6)伏特表、安培表和變阻器[來源:Zxxk.Com]2．可用理想電壓表、理想電流表?、變阻器R以及電鍵K和導(dǎo)線等器材來測量某一電源E的電動勢和內(nèi)阻．下面給出了四個電路圖，圖中＋、－代表電源的正、負(fù)極和電表的正負(fù)接線柱．正確的電路圖是(　　)3．在測定電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，有幾個學(xué)生接成了如下圖所示甲、乙、丙、丁四種電路，當(dāng)閉合K，滑動頭P左右移動時，(伏特表、安培表視為理想)(　　)(1)會出現(xiàn)安培表示數(shù)可變，伏特表示數(shù)始終為零情況的是電路圖________；(2)會出現(xiàn)安培表示數(shù)為零，伏特表示數(shù)不變的是電路圖________；(3)會使安培表燒壞的是電路圖________；[來源:Zxxk.Com](4)會使安培表示數(shù)不變，伏特表示數(shù)可變的是電路圖________．4．圖中，R為已知電阻，Rx為待測電阻，K1為單刀單擲開關(guān)，K2為單刀雙擲開關(guān)，V為電壓表(內(nèi)阻極大)，E為電源(內(nèi)阻不可忽略)．現(xiàn)用圖中電路測量電源電動勢E及電阻Rx.(1)寫出操作步驟．(2)由R及測得的量，可得E＝______，Rx＝______.5．測量“水果電池”的電動勢和內(nèi)電阻：將一銅片和一鋅片分別插入一只蘋果內(nèi)，就構(gòu)成了簡單的“水果電池”，其電動勢約1.5V，可是這種電池并不能點亮額定電壓為1.5V，額定電流為0.3A的手電筒上的小燈泡．原因是流過小燈泡的電流太小了，經(jīng)實驗測得還不足3mA.現(xiàn)用量程合適的電壓表、電流表以及滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等實驗器材盡量精確地測定“水果電池”的電動勢和內(nèi)電阻．(1)若給出的滑動變阻器有兩種規(guī)格：A(0～30Ω)　B(0～30kΩ)．本實驗中應(yīng)該選用哪種規(guī)格的滑動變阻器？答：________.(2)在實驗中根據(jù)電壓表的示數(shù)U與電流表的示數(shù)I的值，經(jīng)描點、連線得到U－I圖象，如圖所示，根據(jù)圖中所給數(shù)據(jù)，則“水果電池”的電動勢的內(nèi)電阻分別為E＝________V；r＝________Ω. 【參考答案】1.答案：(2)、(4)、(6)解析：由閉合電路歐姆定律的公式：E＝U＋Ir＝I(R＋r)＝U＋r[來源:Z.xx.k.Com]可得出測量E，r的幾種基本方法：①改變R，測量兩組U、I值，聯(lián)立解得；[來源:學(xué),科,網(wǎng)Z,X,X,K]②已知不同的R值，分別測出電流I，聯(lián)立解得；③已知不同的R值，分別測出電壓U，聯(lián)立解得．2．答案：B解析：本題考查的是電路中儀器的基本知識和基本能力要求．電源的正極應(yīng)與電壓表和電流表正極相連，并且電壓表在電路中應(yīng)當(dāng)并聯(lián)，電流表在電路中應(yīng)串聯(lián)．[來源:學(xué)§科§網(wǎng)][來源:學(xué)&科&網(wǎng)][來源:學(xué),科,網(wǎng)]3．答案： (1)丁　           (2)乙　           (3)甲　           (4)丙4．答案：(1)①K1斷開，K2接到a端，記下電壓表的讀數(shù)U1；②K2仍接到a端，閉合K1，記下電壓表的讀數(shù)U2；③K1仍閉合，K2接到b端，記下電壓表的讀數(shù)U3.(2)U1；R5．答案：(1)B　(2)1.5　500 【學(xué)習(xí)反思】利用電壓表、電流表、可變電阻（如滑動變阻器）測量（如圖1所示）電動勢和內(nèi)阻的實驗中，由于電壓表、電流表的內(nèi)阻會帶來系統(tǒng)誤差。試分析系統(tǒng)誤差來源于什么？用圖象法分析測量值是偏大還是偏小？   

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10 實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻

版本： 人教版 (新課標(biāo))

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