第二章 恒定电流 第10节　实验：测定电池的电动势和内阻-高中物理选修3-1【赢在微点】轻松课堂word

第10节　实验：测定电池的电动势和内阻 学习目标 练法指导 1.了解和掌握测定电池电动势和内阻的原理和实验方法。 2．学会用图象法处理实验数据。 3．会对测量误差进行分析，了解测量中减小误差的方法。 1.伏安法测电动势和内阻的原理关系式是U＝E－Ir。 2．用电流表、电阻箱测电动势和内阻的原理关系式是E＝I(R＋r)。 3．用电压表、电阻箱测电动势和内阻的原理关系式是E＝U＋r。 ———　　课/　前/　预/　习·轻/　松/　搞/　定　　——— 要点辨析 1．用伏安法测电源的电动势和内阻时，测出两组U、I值代入原理式计算比用图象法处理数据误差小 (×) 2．理论上电源的 U－I图线的斜率大小表示电源的内阻(√) 3．本实验中用新电池效果更好些 (×) 4．为了提高测量的精确度应适当多测几组数据(√) 预习自检 1．为了测出电源的电动势和内阻，除待测电源和开关、导线以外，配合下列哪组仪器，不能达到实验目的(　　) A．一个电流表和一个电阻箱 B．一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器 C．一个电压表和一个电阻箱 D．一个电流表和一个滑动变阻器 解析　根据E＝I(R＋r)，由电流表测出电流，用电阻箱读出外电阻的阻值，可以求出E、r，A正确；根据E＝U＋Ir，由电流表测出电流，由电压表测出电压，可以求出E、r，B正确；根据E＝U＋，由电压表测出电压，用电阻箱读出外电阻的阻值，可以求出E、r，C正确；因 为滑动变阻器不能读出电阻的数值，所以只有一个电流表和一个滑动变阻器，测不出电动势和内阻，D错误。 答案　D 2.(多选)如图是根据某次实验记录数据画出的U－I图象，下列关于这个图象的说法中正确的是(　　) A．纵轴截距表示待测电源的电动势，即E＝3.0 V B．横轴截距表示短路电流，即I短＝0.6 A C．根据r＝E/I短，计算出待测电源内阻为5 Ω D．根据r＝||，计算出待测电源内阻为1 Ω 解析　在U－I图中，图线与U轴的交点表示电源电动势，由图可知E＝3.0 V，A正确；此图的纵坐标并非从零开始，故B、C错误；在U－I图象中斜率表示电源内阻r，故D正确。 答案　AD ———　　课/　堂/　效/　果·题/　组/　检/　测　　——— 题组一 仪器的选择和操作 1．用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻，被测电源是两节干电池串联成的电池组。可供选择的实验器材如下： A．电流表，量程0～0.6 A,0～3 A B．毫安表，量程0～100 μA,0～100 mA C．电压表，量程0～3 V,0～15 V D．滑动变阻器，0～1 000 Ω，0.1 A E．滑动变阻器，0～20 Ω，2 A F．开关一个，导线若干 (1)为了尽量得到较准确的实验结果，电流表应选________，量程应选________，电压表量程应选________，滑动变阻器应选________。 (2)有(甲)、(乙)两个可供选择的电路如图所示，应选______________电路进行实验，实验中误差是由于________表的读数比真实值偏________(选填“大”或“小”)而引起的。 　　　 　　　　甲　　　　　　　　　乙 解析　(1)由于电路中电流会大于0.1 A，电流表应选A，量程为0～0.6 A，由于电源电动势为3 V，故电压表量程应选0～3 V，由于电池内电阻较小，故滑动变阻器用E。 (2)(甲)图测得的电阻是电流表内阻RA与电源内阻r的串联值，由于RA与r相差不多，因而误差较大，(乙)图测得的电阻是电压表内阻RV与电源内阻r的并联值，由于RV≫r，因而误差较小，应选用(乙)电路。(乙)图中由于电压表的分流，电流表的读数比真实干路电流偏小。 答案　(1)A　0～0.6 A　0～3 V　E　(2)乙　电流　小 题组二 数据处理 2.现有一电动势E约为9 V，内阻r约为40 Ω的电源，最大额定电流为50 mA。现有量程为3 V、内阻为2 kΩ的电压表和阻值为0～999.9 Ω的电阻箱各一只，另有若干定值电阻、开关和导线等器材。为测定该电源的电动势和内阻，某同学设计了如图甲所示的电路进行实验，请回答下列问题： 　　　　　甲　　　　　　　　　　乙 (1)实验室备有以下几种规格的定值电阻R0，实验中应选用的定值电阻是________。 A．200 Ω B．2 kΩ C．4 kΩ D．10 kΩ (2)实验时，应先将电阻箱的电阻调到________(选填“最大值”“最小值”或“任意值”)，目的是：________________________________________________________________________。 (3)该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数。根据记录的多组数据