江蘇省淮安市淮安中學(xué)高中物理 實(shí)驗(yàn) 測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻復(fù)習(xí)學(xué)案 新人教版選修31.doc

實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.學(xué)習(xí)測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的方法,掌握科學(xué)測(cè)量的主要步驟。2.學(xué)會(huì)科學(xué)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法，有公式法和圖像法。【自主學(xué)習(xí)】 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?測(cè)定電源的_。 e r s 圖2.6-1 二、實(shí)驗(yàn)原理 1、圖2.6-1中，電源電動(dòng)勢(shì)e、內(nèi)電阻r，與路端電壓u、電流i的關(guān)系可寫(xiě)為 e=_。（1）2、圖2.6-2中，電源電動(dòng)勢(shì)e、內(nèi)電阻r、電流i、電阻r的關(guān)系可寫(xiě)為 e=_。（2）3、圖2.6-3中電源e、內(nèi)電阻r、路端電壓u、電阻r的關(guān)系可寫(xiě)為 e=_。（3） e r r e r r 圖2.6-2 圖2.6-3 實(shí)驗(yàn)原理1是本節(jié)課的重點(diǎn)。測(cè)出幾組u,i數(shù)值，帶入(1)式得到的方程兩兩組成方程組，可得到e，r值。這種方法誤差較大。還可以多測(cè)出幾組u,i值，然后在u-i坐標(biāo)平面內(nèi)描出各組u、i值所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后通過(guò)這些點(diǎn)畫(huà)一直線，如圖2.6-4所示，直線與縱軸的的交點(diǎn)的縱坐標(biāo)就是電池的電動(dòng)勢(shì)的大小，直線與橫軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)就是電池的短路電流io=e/r，因此可求的內(nèi)電阻r=e/io。 三、實(shí)驗(yàn)器材 u/v _ 、_、_、_、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線。 四、實(shí)驗(yàn)步驟 1.連接電路。如圖2.6-1所示。電流表取0.6a量程，電壓表 o io i/a 取3v量程，移動(dòng)觸頭位置使連入電路中的有效阻值_。 圖2.6-4 2.測(cè)幾組（i，u）值。閉合電鍵，移動(dòng)變阻器觸頭位置，使電流有明顯示數(shù)，記下一組（i，u）值，斷開(kāi)電鍵。用同樣方法，多次移動(dòng)變阻器觸頭位置，記錄多組（i，u）值，然后斷開(kāi)電鍵。 3.建立坐標(biāo)系、描點(diǎn)?？v軸表示_,橫軸表示_,取合適的標(biāo)度，使所描坐標(biāo)點(diǎn)分布絕大部分坐標(biāo)紙，必要時(shí)縱坐標(biāo)可以_。 4.據(jù)描出的坐標(biāo)點(diǎn)作出u-i圖像。應(yīng)使圖象盡量多的通過(guò)描出的點(diǎn)，不在圖象上的點(diǎn)要盡量對(duì)稱(chēng)的分布于圖線兩側(cè)，誤差很大，應(yīng)堅(jiān)決舍棄。 5.測(cè)算電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。準(zhǔn)確讀出u-i圖線與縱軸和橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)，并帶入u=e-ir中，算出e=?r=?【典型例題】用電流表和電壓表測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)e和內(nèi)電阻r，所用的電路如圖2.6-5所示，一位同學(xué)測(cè)得六組數(shù)據(jù)如下表中所示。 組別 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)試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖2.6-6中作出u-i圖線。 （2）根據(jù)圖線得出電池的電動(dòng)勢(shì)e=_v, 電池的內(nèi)電阻r= _ 。 （3）若不作出圖線，只選用其中兩組u和i數(shù)據(jù)， 可利用公式e=u1+i1r,e=u2+i2r算出e和r，這樣 做可能得出誤差很大的結(jié)果，選用第_組和第 _組的數(shù)據(jù)，求得e和r誤差最大。 【針對(duì)訓(xùn)練】1.在測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，為使實(shí)驗(yàn)效果明顯且不會(huì)損壞儀器，應(yīng)選擇下列電源中的（ ）a.內(nèi)阻較大的普通干電池 b.內(nèi)阻較小的普通蓄電池c.小型交流發(fā)電機(jī) d.小型直流發(fā)電機(jī)2.下面給出了幾種用伏安法測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)處理方法，其中既科學(xué)、直觀，又能減小偶然誤差的方法是 （ ）a.測(cè)出兩組i、u的數(shù)據(jù)，代入方程組e=u1+i1r和e=u2+i2r中，既可求出e和rb.多測(cè)幾組i、u的數(shù)據(jù)，求出幾組e和r，最后分別求出其平均值 c.測(cè)出多組i、u的數(shù)據(jù)，畫(huà)出u-i圖象，再根據(jù)圖象求e、rd.多測(cè)出幾組i、u的數(shù)據(jù)，分別求出i和u的平均值，用電壓表測(cè)出開(kāi)路時(shí)的路端電壓即為電動(dòng)勢(shì)e，再用閉合電路歐姆定律求出內(nèi)電阻r3.為測(cè)定某一電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，下面幾組器材中，能完成實(shí)驗(yàn)的是 ( )a.一只電流表、一只電壓表、一只變阻器、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線 b.一只電流表、兩只變阻器、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線 c.一只電流表、一只電阻箱、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線 d.一只電壓表、一只電阻箱、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線 如圖所示為某一電源曲線，由圖可知 （ ）a.電源電動(dòng)勢(shì)為2v b.電源內(nèi)電阻為1/3 c.電源短路時(shí)電流為6a d.電路路端電壓為1v時(shí)，電路中電流為5a 【能力訓(xùn)練】 1.下列關(guān)于電源電動(dòng)勢(shì)的說(shuō)法中，正確的是a.在某電池的電路中每通過(guò)2c的電荷量，電池提供的電能是4j，那么這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)是0.5vb.電源的路端電壓增大時(shí)，其電源電動(dòng)勢(shì)一定也增大c.無(wú)論內(nèi)電壓和外電壓如何變化，其電源電動(dòng)勢(shì)一定不變d.電源的電動(dòng)勢(shì)越大，電源所提供的電能就越多 2.下列關(guān)于閉合電路的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是a.電源短路時(shí)，電源的內(nèi)電壓等于電動(dòng)勢(shì)b.電源短路時(shí)，路端電壓為零c.電源斷路時(shí)，路端電壓最大d.電源的負(fù)載增加時(shí)，路端電壓也增大3.如圖2.6-8所示是兩個(gè)不同電源的u-i特性曲線，下列判斷正確的是 （ ）a.電動(dòng)勢(shì)e1=e2，發(fā)生斷路時(shí)的電流i1i2 b.電動(dòng)勢(shì)e1=e2，內(nèi)阻r1r2 c.電動(dòng)勢(shì)e1e2，內(nèi)阻r1r2 d.當(dāng)兩電源的工作電流變化量相同時(shí)，電源2的 路端電壓變化大 4.如圖2.6-9所示為根據(jù)某次實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)畫(huà)出的u-i圖象下列 關(guān)于這個(gè)圖象的說(shuō)法正確的是 （ ） a.由曲線與縱軸的交點(diǎn)可知，電源的電動(dòng)勢(shì)e=3vb.橫軸截距表示短路電流，即i短=0.6ac.根據(jù)r=e/i短，計(jì)算出待測(cè)電源的內(nèi)阻為5d.根據(jù)r=u/i，計(jì)算出待測(cè)電源的內(nèi)阻為15.在測(cè)定一節(jié)干電池（電動(dòng)勢(shì)約為1.5v，內(nèi)阻約為 2）的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，下列可選用的變阻器和電壓表為 ( ） a.電壓表量程為15v b.電壓表量程 為3v c.變阻器為20，1a d.變阻器為500,0.1a 6.如圖2.6-10所示為“測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)電路圖通過(guò)變阻器阻值的改變得到兩組數(shù)據(jù)（u1,i1）和（u2,i2) 則下列說(shuō)法正確的是 ( )a.如果兩個(gè)表的示數(shù)是準(zhǔn)確的，則r=(u2-u1)/(i1-i2） b.如果兩個(gè)表的示數(shù)是準(zhǔn)確的，則r=（u1-u2）/(i1-i2） c.受rv的大小影響，e、r的測(cè)量值比真實(shí)值偏小d.rv越大，對(duì)e,r的影響越小 7.如圖2.6-11所示的電路中，r1、r2為標(biāo)準(zhǔn)電阻。測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，如果偶然誤差可以忽略不計(jì)，則電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值比真實(shí)值_,內(nèi)阻的測(cè)量值比真實(shí)值_測(cè)量誤差產(chǎn)生的原因是_。 8.如圖2.6-12所示，圖線a為電源的u-i特性曲線，圖線b是電阻r的伏安特性曲線，用該電源和該電阻組成的閉合電路，電源的輸出功率為_(kāi)w， 電源的效率為_(kāi)。9.為了測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，先用下列器材：a.1.5v干電池兩節(jié)；b.電壓表（0-3v-15v）；c.電流表（0-0.6a-3.0a）；d.滑動(dòng)變阻器（0-20）；e.滑動(dòng)變阻器（0-1000）；f.電阻箱（0-9999.9）；g.開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線等，將下列實(shí)驗(yàn)步驟按次序排列a.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)b.按照電路圖接好電路，電壓表用0-3v，電流表用0-0.6a c.移動(dòng)滑鍵減小電阻，使電流表指針有較明顯的偏轉(zhuǎn)，記錄電壓表和電流表的讀數(shù) d.把滑動(dòng)變阻器的滑鍵滑到