1、【学习目标】1理解实验原理和数据处理方法2能够用图像法解决问题【学习重点】利用图线处理数据【学习难点】如何利用图线得到结论以及实验误差的分析【问题导学】 一、实验目的:二、实验原理:1基本思考(1)给你一节使用过的干电池、一个滑动变阻器、一块电流表、一块电压表、一个电键和导线若干,如何测量这节电池的电动势和内阻。原理: (2)给你一节使用过的干电池、一个变阻箱、一块电压表、一个电键和导线若干,如何测量这节电池的电动势和内阻。原理: (3)给你一节使用过的干电池、一个变阻箱、一块电流表、一个电键和导线若干,如何测量这节电池的电动势和内阻。原理:2基本原理3基本电路(用电流表、电压表与滑动变阻器)
2、三、实验器材:电池(待测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线。四、实验步骤:1确定电流表、电压表的量程,按照电路原理图把器材连接好。2把滑动变阻器滑片移到电阻最大的一端。3闭合电键,调节变阻器,使电流表有明显示数,记录一组电压表和电流表的读数,用同样方法测量并记录几组I、U值。4断开电键,整理好器材。5数据处理:为了减小测量误差,本实验常选用以下两种处理方法(1)公式法利用依次记录的多组数据(一般6组),分别记录到下表分别利用1、4组,2 、5组,3、6组计算出三组E,r值,最后取平均值。(2)图象法用测出几组的U,I值在坐标纸上以I为横坐标,U为纵坐标,画出UI图像.由图像求出E、
3、r值五、误差分析:1 2六、注意事项1本实验在电键闭合前,变阻器滑片应置于阻值最大位置处.2使用内阻较大一些的旧电池.在实验中不要将电流调得太大,每次读完数后立即断电,以免使电动势和内阻发生变化.3要测出6组I、U数据,且变化范围要大一些.4画U-I图线时,应使图线通过尽可能多的点,并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧,个别偏离直线太远的点可舍去.5画U-I 图线时,纵轴的刻度可以不从零开始,而是根据测得的数据从某一恰当的值开始(但横坐标必须从0开始)这时图线与横轴的交点不再是短路电流,而图线与纵轴的截距仍为电动势E,图线的斜率的绝对值仍为内阻r.基础题(一看就懂,一做就会)1.一位同学记录
4、的6组数据见表。试根据这些数据在下图中画出UI图线,并根据图线读出电池的电动势E= V,电池的内阻r= . 2.在测定电源的电动势和内阻的实验中,待测电池、开关和导线配合下列哪组仪器,可以达到测定目的( )A.一只电流表和一个滑动变阻器 B.一只电流表和一只电压表C.一只电流表和一个电阻箱 D.一只电压表和一个电阻箱3.如图示的电路中,R1、R2为标准电阻,测定电源的电动势和内阻时,如果偶然误差可以忽略不计,则电动势的测量值 真实值,内阻的测量值 真实值,产生误差的原因是 。达标题(跳起来,摘下丰收果)4.在做测量干电池的电动势和内电阻的实验时,备有下列器材供选用: A干电池一节(电动势约1.
5、5V) B直流电流表(量程00.63A,0.6A挡内阻0.10,3A挡内阻0.025) C直流电压表(量程0315V,3V挡内阻5K,15V挡内阻25K) D滑动变阻器(阻值范围015,允许最大电流1A) E滑动变阻器(阻值范围01000,允许最大电流0.5A) F开关G导线若干根 H电池夹 (1)将按本实验要求选定的器材(系统误差较小),在下图所示的实物图上连线(2)如图所示,电流表指针停止在图(1)所示位置,量程取06A挡时读教为 ;量程取3A挡时读数为 电压表指针停在图(2)所示位置,量程取3V挡时读数为 ;取量程为15V挡时读数为 .(3)根据实验记录,画出的U-I,图象如图所示,可得
6、待测电池的内电阻r为 5.测量电源B的电动势E及电阻r(E约为4.5V,r约为1.5) 器材:量程3V的理想电压表、量程0.5A的电流表(具有一定内阻)、 固定电阻R=4、电键K、滑线变阻器R、导线若干要求: 画出实验电路原理图(图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出) 实验中,当电流表读数为I1时,电压表读数为U1,当电流表读数为I2时,电压表读数为U2,则可以求出E= _,r= _(用I1、I2、U1、U2及R表示)6.某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内阻,已知干电池的电动势约为1.5V,内阻约1,电压表(0-3V,3k),电流表(0-0.6A,1.0),滑动变阻器有R1(10 2A)和 R2(100 0.1A)各一只;(1)实验中滑动变阻器应选用 (选填R1或R2).(2)在乙图中用笔画线代替导线连接实验电路.(3)在实验中测得多组电压和电流值,得到如图丙所示的U-I图线,由图线可较准确求出该电源电动势E= V; 内阻r= . 拓展题(勇往直前,试一试)7.现有器材:量程为10.0mA、内阻约30-40的电流表一个,定值电阻R1=150,定值电阻R2=100 ,单刀单掷开关K,导线若干。要求利用这些器材测量一干电池(电动势约1.5V)的电动势。(1)按要求在实物图上连线。(2)用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为= ,式中各直接测得量的意义是: .