1、【学习目标】1.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。 2.学会科学处理实验数据的方法,有公式法和图像法。【学习重点】测量电源电动势和内阻的方法。【学习难点】掌握科学测量的主要步骤。课前预习一、实验目的 E r S测定电源的_。 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) 图2-6-1 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
2、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。【新课探究】实验步骤 1.连接电路。电流表取0.6A量程,电压表,取3V量程,移动触头位置使连入电路中的有效阻值_。 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
3、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=? 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
4、.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= _ 。 (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。 【反思总结】误差分析【当堂练习】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
5、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rB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UI图像,再根据图像求E,rD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,画出的图线如图所示,则()A、.EaEb
6、,rarb B、EaEb,rarb C、Earb D、EaEb,rarb2.在图所示的电路中,R1、R2为标准电阻,测定电源电动势和内电阻时,如果偶然误差可以忽略不计,则电动势的测量值_真实值,内电阻的测量值_真实值,测量误差产生的原因是_.3.在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材: 干电池E(电动势约为1.5V、内电阻大约为1.0) 电压表V(015V) 电流表A(00.6A、内阻0.1) 电流表G(满偏电流3mA、内阻Rg=10) 滑动变阻器R1(010、10A) 滑动变阻器R2(0100、1A) 定值电阻R3=990 开关、导线若干为了方便且能较准确地进行测量,其中应选用的滑动变阻器是_(填写字母代号); 请在线框内画出你所设计的实验电路图,并在图中标上所选用器材的符号。(3) 上图为某一同学根据他设计的实验,绘出的I1I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),由图线可求得被测电池的电动势E =_V,内电阻r =_。