高中人教版 (新课标)10 实验：测定电池的电动势和内阻导学案

【情景引入】闭合电路欧姆定律的内容是什么？如何利用闭合电路欧姆定律测电源的电动势和内阻？

【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。

【自主导学】

测定电源电动势和内阻方案：

方案1.测定电源的电动势和内阻的实验原理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。

方案2.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。

方案3. 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。

若采用方案1，处理数据的方法有两种，一种是公式法：若改变滑动变阻器的阻值，分别测得两组U、I值U1 、I1 、U2、I2代入公式E=U+Ir可求得E=__________

r=___________（应多测几组数据求平均值）

另一种是图像法，即做出电源的U-I图像，由图像求得E、r

实验中应注意：

（1）应选用内阻大一些（用过一段时间）的旧干电池，在本实验中不要把电流调得过大，每次读完示数后立即断电。

（2）在画U-I图象时，要使较多的点落在这条直线上，或使各点均匀分布在直线的两侧。个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑。这样，就可以使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度。

（3）干电池内阻较小时路端电压U的变化也较小，这时，在画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值开始（横坐标I必须从零开始）。但这时图线和横轴的交点不再是短路电流，不过直线斜率的大小照样还是电源的内电阻。

巩固练习题

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压势E，再用闭合电路欧姆定律求出内电阻r

3.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、.Ea>Eb，ra>rb       B、Ea>Eb，ra<rb    

C、Ea<Eb，ra>rb              D、Ea<Eb，ra<rb

4. 用如下左图所示的电路测量电池电动势和内电阻时，若 有两只电压表V1、V2量程相同，内阻分别为RV1、RV2，且RV1>RV2；两只电流表A1、A2量程相同，内阻分别为RA1、RA2，且RA1>RA2，在实验中，为了使E、r的测量值更精确一些，选择的电表可以是（  ）                             

A.V1与A1　　　　　　　　 　B.V1与A2

C.V2与A1                    D.V2与A2

5. 在“用伏安法测电池的电动势和内电阻”的实验中，某同学按照正确实验方法测出几组数据，根据这些数据画出U─I图线，如上右图所示，从这图线可以看出：电池的电动势E＝______V，内电阻r＝_______Ω．

6.在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，一位同学记录了6组数据(如下表)。

(1)根据数据选定下列供选用仪器，并按本实验要求在实物图中按所选规格连线：

 ①干电池=1．5V)；

②直流电流表(O～0．60A档，内阻O．1Ω)，(O～3．00A档，内阻为O．02Ω)；③直流电压表(O～3．00V档，内阻5kΩ)，(O～15．0V档，内阻为25kΩ)；

④滑动变阻器(O～10Ω)，允许最大电流为1．00A)；

 ⑤滑动变阻器(O～1000Ω，允许最大电流0．60A)；⑥开关一个，导线若干。

电流表量程选_____A，电压表量程选______V，滑动变阻器选___________Ω。

(2)根据记录数据在图所示的坐标纸上作U-I图线，并根据图线求出E=______，r=___________。