2019-2020年高中物理 4.2《測定電源電動勢和內阻》學案 滬科版選修3-1.doc
《2019-2020年高中物理 4.2《測定電源電動勢和內阻》學案 滬科版選修3-1.doc》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2019-2020年高中物理 4.2《測定電源電動勢和內阻》學案 滬科版選修3-1.doc(5頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
2019-2020年高中物理 4.2《測定電源電動勢和內阻》學案 滬科版選修3-1 【預習學案】 1.現(xiàn)在有一個干電池,要想測出其電動勢和內電阻,你需要什么儀器,采用什么樣的電路圖,原理是什么? 2.根據(jù)閉合電路的歐姆定律,路端電壓U=E-Ir.若測出兩組(I、U)的值,寫出電源電動勢和內阻的表達式。 3.圖像法處理數(shù)據(jù)的優(yōu)點是什么?如何應用I、U圖線求電源電動勢和內阻? 【新課學案】 【實驗目的】 測定電池的電動勢和內電阻 【實驗原理】 由閉合電路的歐姆定律E =U+Ir知,路端電壓U=E—Ir,對給定的電源,E、r為常量,因此路端電壓U是電流I的一次函數(shù)。將電池、電流表、電壓表,可變電阻連接成如圖7-1所示的電路,改變可變電阻R的阻值,可以測得多組I、U值。將它們描在U—I坐標中,圖線應該是一條直線。顯然,直線在U坐標上的截距值就是電池電動勢,直線斜率的絕對值就是電池的內阻的大小。 上述用作圖的方法得出實驗結果的方法,具有直觀、簡便的優(yōu)點。 【步驟規(guī)范】 實 驗 步 驟 操 作 規(guī) 范 一.連接實驗電路 1.將電流表、電壓表機械調零 2.布列實驗器材,接圖連接實驗電路 A V R S E r 1.若表針不在零位,用螺絲刀旋動機械調零螺釘,使其正對 2.⑴實驗器材應放置在合適的位置,應使電鍵、滑動變阻器便于操作;電表刻度盤應正對實驗者 ⑵電鍵接入電路前,處于斷開位置;閉合電鍵前,滑動變阻器阻值置于最大;導線連接無“丁”字形接線 ⑶電流表量程0.6A,電壓表量程3V 二.讀取I、U數(shù)據(jù) 1.調節(jié)滑動變阻器的阻值,閉合電鍵,讀取一組電流表和電壓表的讀數(shù) 2.改變滑動變阻器的阻值,閉合電鍵,讀取電流表和電壓表讀數(shù),共測8-10組 1.⑴滑動變阻器的阻值由大到小變化,使電路中電流從小到大平穩(wěn)地改變,適時地讀取I、U讀數(shù) ⑵電流表和電壓表讀數(shù)正確,有估讀 ⑶必要時要及時改變電表量程 2.每次實驗后,都要及時斷開電源 三.拆除電路,儀器復原 【注意事項】 1.使用內阻大些(用過一段時間)的干電池,在實驗中不要將I調得過大,每次讀完U、I讀數(shù)立即斷電,以免于電池在大電流放電時極化現(xiàn)象過重,E、r明顯變化. 2.在畫U-I圖線時,要使較多的點落在這條直線上或使各點均勻分布在直線的兩側,而不要顧及個別離開較遠的點以減少偶然誤差. 3.干電池內阻較小時U的變化較小,坐標圖中數(shù)據(jù)點將呈現(xiàn)如圖3甲所示的狀況,下部大面積空間得不到利用,為此可使坐標不從零開始,如圖3乙所示,把坐標的比例放大,可使結果的誤差減小些.此時圖線與橫軸交點不表示短路電流.計算內阻要在直線上任取兩個相距較遠的點,用 r=|ΔU/ΔI|計算出電池的內阻r. 4.實驗誤差的來源與分析 (1)每次讀完電表示數(shù)沒有立即斷電,造成E、r變化; (2)測量電路存在系統(tǒng)誤差,I真=I測十Iv,未考慮電壓表分流. 【典型例題】 【例1】測量電源電動勢和內電阻的器材如圖A所示,請用實線表示導線,將圖A中器材連成實驗用電路。實驗時經(jīng)測量得出的數(shù)據(jù)如下表,請在下圖B的方格紙上畫出U—I圖線。利用圖線可求出電源電動勢E= ,內電阻r= 。 1 2 3 4 5 6 I/A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57 U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05 - 0.6A 3A - 3V 15V 答案:.E=1.44~1.46V r=0.68~0.72Ω 圖略 【例2】利用伏安法測量干電池的電動勢和內阻,現(xiàn)有的器材為: V 干電池:電動勢約為1.5 V,符號 A 電壓表:量程1 V,內阻998.3 Ω,符號 電流表:量程1 A,符號 滑動變阻器:最大阻值10Ω,符號 電阻箱:最大阻值99999.9 Ω,符號 單刀單擲開關1個,符號 導線若干 ①設計測量電源電動勢和內阻的電路并將它畫在指定的方框內,要求在圖中標出電壓表、電流表的接線柱的正負。 V A E r S ②為了滿足本實驗要求并保證實驗的精確度,電壓表量程應擴大為原量程的 倍,電阻箱的阻值應為 Ω。 答案:① ② 2; 998.3 【例3】用電流表和電壓表測電源的電動勢和內電阻。 (1)在下面方框中完成所需電路。 (2)右圖所示是根據(jù)兩個電源的測量數(shù)據(jù)繪制的圖線。由圖可知:圖線與電壓U軸的交點表示 ;電源Ⅰ的內電阻 電源Ⅱ的內電阻(填“大于、小于或等于”)。 (3)圖中兩直線 Ⅰ、Ⅱ的交點表示兩個電路中 相等。 O I/A U/V Ⅰ Ⅱ A V 答案:(1)(2分)見圖 (2)電源的電動勢;小于(2分) (3)外電壓、電路中電流強度、外電路消耗的電功率和外電路電阻(只要寫出2個) 【練習學案】 1.用電流表和電壓表測定電池的電動勢E和內阻r,所用的電路如左下圖所示,一位同學測得的五組數(shù)據(jù)如表中所示. I/A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 (1)試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在右上圖中作U—I圖線. (2)根據(jù)圖線得出電池的電動勢E=_______V,根據(jù)圖線得出的電池內阻r=_______Ω. (3)若不作出圖線,只選用其中兩組U和I的數(shù)據(jù),可利用公式E=U1+I1r和E=U2+I2r算出E和r,這樣做可能得出誤差較大的數(shù)值,選用第_______組和第_______組的數(shù)據(jù),求得E和r誤差最大? 2.在做“測定電池電動勢和內電阻”的實驗時,有位同學按圖甲所示電路進行連接,他共用6根導線,即aa′、bb′、cc′、dd′、b′e及df,由于混進了一根內部斷開的導線,所以當他按下開關K后,發(fā)現(xiàn)兩個電表的指針都不偏轉.他用多用電表電壓檔測量ab′間電壓,讀數(shù)約為1.5 V(已知電池電動勢約為1.5 V).為了確定哪一根導線的內部是斷開的,可以再用多用電表的電壓檔測量_______兩點間的電壓,如果約為1.5 V,則一定是_______導線斷開;如果是_______V,則一定是_______導線斷開. 另一同學按圖甲把線路連接正確后,通過改變滑動變阻器接觸點的位置測出了幾組U、I的值,圖乙是根據(jù)6組數(shù)據(jù)在U—I圖上畫出的點和相應的U—I圖線.根據(jù)這一圖線,可求出電池的電動勢E=_______V,內電阻r=_______Ω,如果他不利用這一圖線,而是只利用任意兩組U、I數(shù)據(jù),那么當他選擇_______、_______兩組時,求出的E、r值誤差最大. 參考答案: 1.解析:(1)U—I圖線如下圖所示,作圖線時應把個別誤差較大的點舍棄. (2)由直線與縱軸的交點可讀出電池的電動勢E=1.46 V,再讀出圖線與橫軸的交點坐標(1.00 V,0.62 A),據(jù)閉合電路的歐姆定律E=U+Ir得r===0.74 Ω.故E=1.46 V,r=0.74 Ω. (3)選用第3組和第4組數(shù)據(jù)求得的E和r誤差最大.不需要利用所給的5組數(shù)據(jù)分別進行計算,利用所作的圖線可以看出,選用這兩組數(shù)據(jù)求E和r,相當于過圖中3和4兩點作一條直線,利用此直線求出E和r,而此直線與所畫的直線偏離最大,實際上,第四組數(shù)據(jù)不合理,已經(jīng)排除. 選用第3組和第4組數(shù)據(jù),求得E和r誤差最大. 2.aa′ aa′ 0 bb′ 1.45 0.95 4 5- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標,表示該PPT已包含配套word講稿。雙擊word圖標可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設計者僅對作品中獨創(chuàng)性部分享有著作權。
- 關 鍵 詞:
- 測定電源電動勢和內阻 2019-2020年高中物理 4.2測定電源電動勢和內阻學案 滬科版選修3-1 2019 2020 年高 物理 4.2 測定 電源 電動勢 內阻 滬科版 選修
裝配圖網(wǎng)所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網(wǎng)友學習交流,未經(jīng)上傳用戶書面授權,請勿作他用。
鏈接地址:http://kudomayuko.com/p-2621465.html