《人教版物理選修3-1《實(shí)驗(yàn):測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻》導(dǎo)學(xué)案(含答案)》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《人教版物理選修3-1《實(shí)驗(yàn):測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻》導(dǎo)學(xué)案(含答案)(10頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、《測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻》導(dǎo)學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。
【重點(diǎn)難點(diǎn)】
用電壓表和電流表測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻;作圖處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
【學(xué)法指導(dǎo)】
認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn),掌握用電壓表和電流表測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的原理和方法,體會(huì)作圖處
理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法和優(yōu)點(diǎn)
【知識(shí)鏈接】
閉合電路歐姆定律的內(nèi)容是什么?路端電壓U和干路電流I的關(guān)系式以及圖象是什么?
【學(xué)習(xí)過(guò)程】
(1 )用電壓表、電流表、可變電阻
(如滑動(dòng)變阻器)測(cè)量。如圖
1所示:測(cè)出兩組U、I
值,就能算出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。原理公式:
E=U+Ir
(2 )用電流表、電阻箱測(cè)如圖
原理公式:E= I (
2、R+ r)
2所示:測(cè)出兩組
I、R值,就能算出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻
(3)用電壓表、電阻箱測(cè)M。如圖 3所示:測(cè)出兩組U、R值,就能算出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 原理公式:
E =U Ur。
R
下面以圖1所示的方法介紹實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法。
2 ?實(shí)驗(yàn)器材
電池(待測(cè)電源)、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn),坐標(biāo)紙。
3 ?主要實(shí)驗(yàn)步驟
(1)按照?qǐng)D1把器材連接好。
(2)把滑動(dòng)變阻器滑片移到電阻 量上(填“最大”或“最小”)
的一端。
(3 )閉合電鍵,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電流表有明顯示數(shù),記錄一組電壓表和電流表的讀數(shù),用同樣
方法測(cè)M并記錄幾組」_、匚、值。
3、
(4 )斷開(kāi)電鍵,整理好器材。
(5)數(shù)據(jù)處理:在坐標(biāo)紙上作 U — I圖線(xiàn),求出E、r
U (V)
I ( A )
4 ?注意事項(xiàng):關(guān)于圖象法處理數(shù)據(jù)
將多組U、I數(shù)據(jù)描在坐標(biāo)紙上,利用圖線(xiàn)求解電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。
① 縱軸是路端電壓,橫軸是干路電流, U=E-Ir,圖線(xiàn)是傾斜向下的宜線(xiàn)。
②電阻的伏安特性曲線(xiàn)中,U與I成正比,前提是 R保持一定,而這里的 U-I圖線(xiàn)中,E、 r不 變,外電阻R改變,正是R的變化,才有I和U的變化。
且分
③ 實(shí)驗(yàn)中至少得到5組以上數(shù)據(jù),畫(huà)在坐標(biāo)紙上擬合出一條宜線(xiàn)。要使多數(shù)點(diǎn)落在
4、宜線(xiàn)上, 布在宜線(xiàn)兩側(cè)的點(diǎn)個(gè)數(shù)大致相等。
④將圖線(xiàn)延長(zhǎng),縱軸截距意味
著斷路情況,它的數(shù)值等于電動(dòng)勢(shì)E。橫軸截距(路端電壓
U=0 )意味著短路情況,它的數(shù)值等于短路電流
【特別提醒】
① 兩個(gè)截距點(diǎn)均無(wú)法用實(shí)驗(yàn)宜接測(cè)到,是利用得到的圖線(xiàn)向兩側(cè)延長(zhǎng)得到的。
② 由于r一般很小,得到的圖線(xiàn)斜率的絕對(duì)值就較小。為了使測(cè)M結(jié)果準(zhǔn)確,縱軸的坐
從零開(kāi)始,計(jì)算r時(shí)選取宜線(xiàn)上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)求得。
【訓(xùn)練測(cè)試】
1?在測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中,除需用導(dǎo)線(xiàn)和開(kāi)關(guān)外,下述各組器材可完成 實(shí)驗(yàn)的是()
標(biāo)一般不
⑴
⑶
(5)伏特表和變阻器
(6)伏特表、安培表和變阻器
伏特
5、表和安培表⑵安培表和電阻箱
安培表和變阻器⑷伏特表和電阻箱
2 ?可用理想電壓表、理想電流表 ?、變阻器R以及電鍵K和導(dǎo)線(xiàn)等器材來(lái)測(cè)M莫一電
源E的電
動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻?下面給出了四個(gè)電路圖,圖中 +、一代表電源的正、負(fù)極和電表的正
負(fù)接線(xiàn)柱?正確的電路圖是
3 ?在測(cè)定電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中,有幾個(gè)學(xué)生接成了如下圖所示甲、乙、丙、丁四種 閉合K,滑動(dòng)頭P左右移動(dòng)時(shí),(伏特表、安培表視為理想)
電路,當(dāng)
6、
甲
丙
乙
會(huì)出現(xiàn)安培表示數(shù)可變,伏特表示數(shù)始終為零情況的是電路圖
(2)
會(huì)出現(xiàn)安培表示數(shù)為零,伏特表示數(shù)不變的是電路圖
(3)會(huì)使安培表燒壞的是電路圖 (4)會(huì)使安培表示數(shù)不變,伏特表示數(shù)可變的是電路圖
E及電阻Rx.
4 ?圖中,R為已知電阻,Rx為待測(cè)電阻,Ki為單刀單擲開(kāi)關(guān),K2為單
7、刀雙擲開(kāi)關(guān),V為電壓表
(內(nèi)阻極大),E為電源(內(nèi)阻不可忽略)?現(xiàn)用圖中電路測(cè)M電源電動(dòng)勢(shì)
E
(1)寫(xiě)出操作步驟
⑵由R及測(cè)得的可得E= , Rx =
5 ?測(cè)星“水果電池”的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻:將一銅片和一鋅片分別插入一只蘋(píng)果內(nèi),就構(gòu)成了簡(jiǎn)單
3mA.現(xiàn)用M程合適的電壓表、
的“水果電池”,具電動(dòng)勢(shì)約 1.5V,可是這種電池并不能點(diǎn)亮額定電壓為1.5V,額 定電流為0.3A的 手電筒上的小燈泡?原因是流過(guò)小燈泡的電流太小了,經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得還不足
定“水果電池”的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻
電流表以及滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)等實(shí)驗(yàn)器材盡量精確地測(cè)
1J0 K
1.00^
—
8、—
(1)若給出的滑動(dòng)變阻器有兩種規(guī)格:A(0? 30 Q) B(0? 30k Q).本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該選用哪種
規(guī)格的滑動(dòng)變阻器?答
(2)在實(shí)驗(yàn)中根據(jù)電壓表的示數(shù)U 與電流表的示數(shù)I 的值,經(jīng)描點(diǎn)、連線(xiàn)得到 U - I 圖象,
如圖所示,根據(jù)圖中所給數(shù)據(jù),則“水果電池”的電動(dòng)勢(shì)的內(nèi)電阻分別為 E=V r
【參考答案】
1格案:(2)、⑷、(6)
U
解析:由閉合電路歐姆定律的公式:E= U + Ir = l(R+ r) = U + ~ r
可得出測(cè)量E, r 的幾種基本方法:
①改變R,測(cè)M兩組U、|值,聯(lián)立解得;
② 已知不同的R 值,分別測(cè)出電流I ,聯(lián)立解得;
③
9、已知不同的R 值,分別測(cè)出電壓U ,聯(lián)立解得.
2 ?答案:B
解析:本題考查的是電路中儀器的基本知識(shí)和基本能力要求?電源的正極應(yīng)與電壓表和
.
3 ?答案:⑴丁(2) 乙( 3) 甲⑷丙
4 .答案:(1)①Ki斷開(kāi),K2接到a端,記下電壓表的讀數(shù)Ui;②K2仍接到a端,閉合
U3
Ki,記下電壓表的讀數(shù) U2;③Ki仍閉合,K2接至U b端,記下電壓表的讀數(shù)U3.(2)Ui;二~
U2—U3
R
5 . 答案: (i)B (2)i.5500
【學(xué)習(xí)反思】
利用電壓表、電流表、可變電阻( 如滑動(dòng)變阻器) 測(cè)量 ( 如圖 i 所示 ) 電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)
驗(yàn)中,由于電壓表、電流表的內(nèi)阻會(huì)帶來(lái)系統(tǒng)誤差。試分析系統(tǒng)誤差來(lái)源于什么?用圖象法 分析測(cè)量值
是偏大還是偏小 ?