測量電源的電動勢和內(nèi)阻

1、臨清三中高一年級物理教師教學案編號： 姓名：劉春紅 日期： 課題實驗九測定電源的電動勢和內(nèi)阻學習目標知識與技能1用電流表和電壓表測定電源的電動勢和內(nèi)阻2進一步加深對閉合電路歐姆定律的理解3進一步熟練掌握電壓表和電流表的使用方法過程與方法1、培養(yǎng)學生科學抽象、概括整理、歸納總結(jié)，準確系統(tǒng)地掌握知識規(guī)律的方法。情感態(tài)度和價值觀1、通過教學，活躍課堂氣氛，吸引學生注意，培養(yǎng)好學上進的情感。2、創(chuàng)設(shè)情境，誘導學生積極思考與討論，激發(fā)學習動機，培養(yǎng)學生興趣，并體驗成功喜悅。學習重難點用電流表和電壓表測定電源的電動勢和內(nèi)阻原理及步驟學 習 過 程一、預習及展示時間1實驗電路：如圖1所示圖12E和r的求解：

2、由UEIr得，解得3作圖法數(shù)據(jù)處理，如圖2所示(1)圖線與縱軸交點為E.(2)圖線與橫軸交點為I短.(3)圖線的斜率表示r. 導學達標、實驗步驟1連接電路電流表用0.6 A量程，電壓表用3 V量程，按圖1連接好電路2測量與記錄(1)把變阻器的滑片移動到使用阻值最大的一端(2)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)并記錄一組數(shù)據(jù)(I1、U1)用同樣方法測量多組I、U值填入表格中.第1組第2組第3組第4組第5組第6組I/AU/V(3)斷開開關(guān)，拆除電路整理好器材誤差分析1偶然誤差(1)由讀數(shù)不準和電表線性不良引起誤差(2)用圖象法求E和r時，由于作圖不準確造成的誤差(3)測量過程中通電時間過長或

3、電流過大，都會引起E、r變化2系統(tǒng)誤差由于電壓表和電流表內(nèi)阻影響而導致的誤差(1)如圖3甲所示，在理論上EU(IVIA)r，其中電壓表示數(shù)U是準確的電源兩端電壓，而實驗中忽略了通過電壓表的電流IV而形成誤差，而且電壓表示數(shù)越大，IV越大圖3結(jié)論：當電壓表示數(shù)為零時，IV0，IAI短，短路電流測量值真實值E測<E真因為r測，所以r測<r真從電路的角度看，電壓表應看成內(nèi)電路的一部分，故實際測出的是電池和電壓表這一整體的等效內(nèi)阻和電動勢(r測和E測)，如圖乙所示，因為電壓表和電池并聯(lián)，所以r測小于電池內(nèi)阻r真，因為外電阻R斷開時，a、b兩點間電壓Uab等于電動勢E測，此時電源與電壓表構(gòu)成

4、回路，所以Uab<E真，即E測<E真(2)若采用如圖4甲所示的電路，IA為電源電流真實值，理論上有EUUAIAr，其中UA不可知，而造成誤差，而且電流表示數(shù)越大，UA越大，當電流為零時，UA0，電壓為準確值，等于E，如圖乙所示甲乙圖4結(jié)論：E為真實值I短測<I短真因為r測，所以r測>r真，r測為r真和RA的串聯(lián)值，由于通常情況下電池的內(nèi)阻較小，所以這時r測的測量誤差非常大考點一對實驗的理解與應用例1(2010·廣東理綜·34(2)某同學利用電壓表和電阻箱測定干電池的電動勢和內(nèi)阻，使用的器材還包括定值電阻(R05 )一個，開關(guān)兩個，導線若干，實驗原理圖

5、如圖8(a)圖8在圖(b)的實物圖中，已正確連接了部分電路，請完成余下電路的連接請完成下列主要實驗步驟：A檢查并調(diào)節(jié)電壓表指針指零；調(diào)節(jié)電阻箱，示數(shù)如圖(c)所示，讀得電阻值是_；B將開關(guān)S1閉合，開關(guān)S2斷開，電壓表的示數(shù)是1.49 V；C將開關(guān)S2_，電壓表的示數(shù)是1.16 V；斷開開關(guān)S1.使用測得的數(shù)據(jù)，計算出干電池的內(nèi)阻是_(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)由于所用電壓表不是理想電壓表，所以測得的電動勢比實際值偏_(填“大”或“小”)考點二測電動勢和內(nèi)阻的其他方法例2 某研究性學習小組采用如圖9所示的電路測量某干電池的電動勢E和內(nèi)阻r，R為電阻箱，V為理想電壓表，其量程略大于電池的電動勢實

6、驗中通過多次改變電阻箱的阻值R，從電壓表上讀出相應的示數(shù)U，該小組同學發(fā)現(xiàn)U與R不成線性關(guān)系，于是 圖9求出了相應的電阻與電壓的倒數(shù)如下表所示.序號1234567(1)0.10.40.51.02.02.55.0(V1)0.360.440.430.600.871.001.58回答下列問題：(1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)和實驗原理，你認為第_(填序號)組數(shù)據(jù)是錯誤的，原因是_.(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，請在圖10所給的坐標系中繪出關(guān)系圖線圖10(3)由圖線可知，該干電池的電動勢E_ V，內(nèi)阻r_ .(保留兩位有效數(shù)字)時間達標測評1. 某學生用電流表和電壓表測干電池的電動勢和內(nèi)阻時，所用滑動變阻器的阻值范圍為02

7、0 ，連接電路的實物圖如圖15所示該學生接線中錯誤的和不規(guī)范的做法是 ()A滑動變阻器不起變阻作用B電流表接線有錯 圖15C電壓表量程選用不當D電壓表接線不妥2用如圖16所示電路測量干電池的電動勢和內(nèi)阻(勢1.5 V，內(nèi)阻約0.5 ，允許通過的最大電流為0.6 A)圖中電壓表 的量程為2.0 V，內(nèi)阻3 000 ；電流表的量程0.10A，內(nèi) 阻為5.0 .除被測電池、開關(guān)和導線外，還有如下器材： A滑動變阻器：阻值范圍010 B滑動變阻器：阻值范圍0100 C定值電阻：阻值為1 D定值電阻：阻值為100 (1)為了滿足實驗要求并保證實驗的精確度，R2應選阻值為_ 的定值電阻；為便于調(diào)節(jié)，圖中R

8、1應選擇阻值范圍是_的滑動變阻器(2)實驗中，當電流表讀數(shù)為0.10 A時，電壓表讀數(shù)為1.16 V；當電流表讀數(shù)為0.05 A時，電壓表讀數(shù)為1.28 V則可以求出E_V，r_.3某同學為了較精確地測量某一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，實驗室準備了下列器材：A待測干電池E(電動勢約為1.5 V，內(nèi)阻約為1 )B電流表G(滿偏電流3.0 mA，內(nèi)阻為100 )C電流表A(量程00.6 A，內(nèi)阻約為1 )D滑動變阻器R1(010 ，額定電流為2 A)E滑動變阻器R2(01 k，額定電流為1 A)F定值電阻R0(阻值為900 )G開關(guān)一個，導線若干(1)為了能比較準確地進行測量，同時還要考慮操作的方便，實驗中滑動變阻器應選_(2)根據(jù)題意在圖17中畫出該實驗所需要的電路圖圖17(3)根據(jù)電路圖，將實物圖18連接起來，組成完整的電路圖18 (4)如圖19所示，是某同學根據(jù)正確的