12.3实验电池电动势和内阻的测量-2023-2024学年高二物理素养提升学案（人教版2019必修第三册）

6学科网 字种网票创，让学贝更密易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 高中物理必修三素养提升学案 第12章 电能能量守恒定律 第3节实验：电池电动势和内阻的测量 【学习目标】 1理解测定电池的电动势和内阻的原理，三种实验方案并画出电路图。 2会根据电路图连接实物图测量并收集实验数据，会对实验数据进行分析。 3得出结论并对实验误差进行分析。 【自主预习】 1闭合电路的欧姆定律 闭合电路的电流跟电源的电动势成 比跟内、外电路的电阻之和成 比即 E R+r 2路端电压跟负载的关系 路端电压：U=E1r 如右图电路 (1)R增大，电流 _路端电压 (2)R减小，电流 路端电压」 3.(1)外电路断路时R→oI= U=E-Ir= (2)外电路短路时R= E ,U= R+r 4电源的特性曲线一路端电压U随电流1变化的图像如图。 -1 6学科网 字种网原创，让字司更密易1 o JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 E A X B 0 (1)图像的函数表达 (2)图像的物理意义 ①在纵轴上的截距表示 ②在横轴上的截距表示 ③图像斜率的绝对值表示 【课堂探究】 [实验方案] 1.分组讨论，如何测定电池的电动势和内阻？需要什么器材？你都想到哪些实验方法？请你用 实验电路说明，小组的方案设计如下： 方案一 方案二 方案三 6学科网 学种网票创，让学司更容易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 2.具体实验方案确定 (1)确定方案 ①现有器材：一节旧干电池、电流表0-0.6A量程、电压表03V量程 滑动变阻器0102、电池、开关、导线、坐标纸，则如何选择实验方案？ ②实验中电流表应接在哪里呢？ ③上述实验方案的实验原理是什么？ 讨论分析 (2)讨论实验方案，确定实验步骤（相互交流和补充） 问题讨论：()为保护电表实验前我们应该把滑动变阻器如何调节？ (2)如果实验中只采集两组数据对实验的结果影响怎样？ 3.实验步骤 (1)按照电路原理图把器材连接好。 (2) (3)闭合开关，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，用同样的 方法测量并记录几组(，)值（至少6组）。 (4)断开开关，整理好器材。 (⑤实验数据记录 UN VA [数据处理] [思考与讨论]1.获得数据后，你们小组是如何进行数据处理的？ 方法一：公式法 方法二：图像法 2对于伏安法测量电池的电动势和内阻这种方案请同学们思考以下几个问题 .3 6学科网 学种网票创，让学司更容易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 UA (I)U=E-1r,类比一次函数图像，电源的1图像应该是一条 (2)在坐标纸上描点，用 线拟合图像。 (3)通过图像如何求电池电动势和内阻？ 延伸拓展：新干电池和旧干电池对比内阻更小，图像的斜率就较小，这样路端电压的变化就 不明显。你有什么好的办法解决吗？ [误差分析] 1.实验中的误差属于系统误差，得到的数值是偏大还是偏小？ 2.原因分析 3图像修正 E 4.结论E渊 了真 5.延伸拓展如果采用如图电路测量电池的电动势和内阻，则误差是怎样的？你能用刚才的 方法分析说明吗？ .4 6学科网 字种网票创，让学贝更密易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 【典例分析】 【例愿1】用伏安法测一节干电池的电动势和内电阻，根据实验测得的一系列数据，作出1 图（如图所示，由图可得被测干电池的电动势和内阻分别为(） ◆UV 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 IA 00.20.40.60.81.0 A.1.5V,1.52 B.1.5V,0.52 C1.0V1.52 D.1.0V,0.52 [变式训练]1.如图为某电源的1曲线，由图可知() AUNV 2 0.8 0 6 IIA A电源电动势为2V -5 6学科网 学种网票创，让学贝更密易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 B.电源内电阻为二2 C,电源短路时电流6A D.路端电压为1V时电路中电流为5A 【例愿2】如图所示是测量两节干电池组成的串联电池组的电动势和内阻的实验所用器材， 用实线将它们连成实验电路。 .315 063 [变式训练]2为了较精确地测量一节干电池的内阻，可用以下给定的器材和一些导线来完 成实验量程3V的理想电压表V,量程0.6A的电流表A(具有一定内阻)，定值电阻RR。=1.52) 滑动变阻器R1(0-102).滑动变阻器Rz(0-2002),开关S。实验电路原理图如图()，用笔画线代替 导线在图b)中完成电路连接。 图(a 061 313 Ro 图b 【课堂练习】 1.在“测定电源电动势和内阻”的实验中，为使实验效果明显且不损坏仪器，应选择下列哪种 电源较好() -6 6学科网 学种网票创，让学司