高中物理人教版 (新课标)选修310 实验：测定电池的电动势和内阻导学案

江苏省新沂市王楼中学高中物理选修3-1《2.9 实验：测定电池的电动势和内阻》学案 (2)

1．  学习目标 知道测量电源电动势和内阻的实验原理，进一步感受电源路端电压随电流的变化的关系。

2．  学会根据图象合理外推进行数据处理的方法。

3．                                              培养仔细观察、真实记录实验数据等良好的实验习惯和实事求是的品质。

学习重、难点 实验操作、数据处理

学法指导 实验、探究

学习过程 用案人自我创新

【自主探究】

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．

二、数据处理

1．计算法：取两组实验中获得的数据，列方程：，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

【思考与讨论】

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．

【例题解析】

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，请你帮他把数据整理好，并按实际情况填好表格．

物理量　　　 1 2 3 4 5 6

电流表示数I/A 0.16 0.24 0.32 0.40 0.48 0.56

电压表示数U/V       

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_____________________．

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．

达

标

检

测 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E1＝E2，发生短路时的电流I1＞I2

B．电动势E1＝E2，内阻r1＞r2

C．电动势E1＝E2，内阻r1＜r2

D．当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化大

3．如图6所示是根据某次实验记录数据画出的U－I图象，下列关于这个图象的说法中正确的是(　　)

A．纵轴截距表示待测电源的电动势

B．横轴截距表示短路电流

C．根据r＝，计算出待测电源内电阻为12 Ω

D．电流为0.3 A时的外电阻是18 Ω

4．在测定电池的电动势和内电阻实验的实物连接图中(如图7所示)，电流表和电压表的正接线柱都尚未连接，为了做这个实验，应该把(　　)

图7

A．电流表的正接线柱与c点相连

B．电流表的正接线柱与b点相连

C．电压表的正接线柱与a点相连

D．电压表的正接线柱与c点相连

5．　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

学

习

反

思 

布置作业