测定电池的电动势和内电阻__导学案.doc

§2.10测定电池的电动势和内阻
编写人：陈秀平审核人：审批人：王润喜

学习目标
1、了解并掌握测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法。
2、学习用图象法处理实验数据。
学习重点
掌握实验原理和方法，学会处理实验数据。
学习难点
用图象法处理实验数据。
导学案
使用说明：请用严谨认真的态度完成导学案中要求的内容，明确简洁的记录自己遇到的问题。
预习案
一实验原理
1.闭合电路欧姆定律的内容
2.测定电源的电动势和内阻的实验原来就是闭合电路欧姆定律，对于一个给定的电池，电动势和内阻是一定的，由闭合电路欧姆定律可以写出电源电动势E、内电阻r与路端电压U、电流I的关系式，为。根据这个关系式，你可以利用哪些实验器材来测定电源的电动势E和内电阻r？画出实验电路图。

根据闭合电路欧姆定律，可以写出电源电动势E、内电阻r与电路电流I、电路外电阻R的关系式，为。根据这个关系式，你可以利用哪些实验器材来测定电源的电动势E和内电阻r？画出实验电路图。
根据闭合电路欧姆定律，可以写出电源电动势E、内电阻r与路端电压U、电路外电阻R的关系式，为。根据这个关系式，你可以利用哪些实验器材来测定电源的电动势E和内电阻r？画出实验电路图。

我的疑惑：
探究案
说明：本次实验采用第一种方案（伏安法）测电池电动势和内阻，请同学们按照步骤完成以下内容。注意操作要规范。
原理图：

实验器材：电流表0～0.6A量程，电压表0～3V量程。滑动变阻器0～50Ω。
开关一个，导线若干。

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。
数据记录
实验序号123456I/AU/V

数据处理
代数法
用两组U和I的数据，代入
得

解方程组得到E和r的值
为了减小实验的偶然误差，应该利用U、I的值多求几组E和r的值，算出它们的平均值
图像法
以I为横坐标、U为纵坐标建立直角坐标系，根据几组I、U的测量数据在坐标系中描点作图。

思考：（1）在上面的图像中怎样找到电池的电动势和内电阻？
(2)比较两种方法得到的结果是否一致。
六误差分析
实验中的误差属于系统误差，请同学们进一步讨论，得到的数值是偏大还是偏小？（提示：利用图线及合理的推理）

★思考：在选用电路图时，还可将接在外面（图2），原则上也是可以的，那么我们在做实验时是否两个都可以，还是哪一个更好？为什么？图2中的误差主要来自哪里？

针对训练1在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中,所用电流表和电压表的内阻分别为0.1Ω和1kΩ.下面分别为实验原理图及所需的器件图.
（1）.试在下图中画出连线,将器件按原理图连接成实验电路.

（2）一位同学记录的6组数据见表.试根据这些数据在下图中画出U-I图线.根据图象读出电池的电动势E=V，根据图象求出电池内阻r=Ω.
I(A)0.120.200.310.320.500.57U(V)1.371.321.241.181.101.05

针对训练2有两只电压表A和B，量程已知，内阻不知等于多少；另有一节干电池，它的内阻不能忽略，但不知等于多少.只用这两只电压表、开关和一些连接用的导线，能通过测量计算这节电池的电动势(已知电动势不超出电压表的量程，干电池不许拆开).
(1)画出你测量时所用的电路图；
(2)以测得的量作为已知量，导出计算电动势的式子.

当堂检测（15分钟）
课本P71：问题与练习

课后巩固（30分钟）
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r
B．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U—I图像，再根据图像求E，r
D．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动势E，再用闭合电路欧姆定律求出内电阻r
3．如图3是测量电源电动势和内电阻的电路，关于误差的说法正确的是（）
A
v
图3

A．由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值小于真实值；
B．由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值大于真实值；