《實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻》導(dǎo)學(xué)案2

實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻一、重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：掌握測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的方法難點(diǎn)：誤差分析二、預(yù)習(xí)準(zhǔn)備伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中電流表接法有兩種：與ＡＡＡＡＡＡＶＳ圖2-55乙ＡＡＶＳ圖2-55甲設(shè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的真實(shí)值分別為Ｅ、ｒ，測(cè)量值分別為Ｅ＇、ｒ＇電壓表電流表的內(nèi)阻分別為ＲＶ、ＲＡ，電壓表電流表的讀數(shù)分別為Ｕ１、Ｕ２、Ｉ１、Ｉ２．（１）電流表內(nèi)接法：如圖甲電路把兩個(gè)表當(dāng)作理想電表處理，則①②若考慮ＲＶ的分流，則③④由上述兩個(gè)方程組，可得：，．⑤從⑤式可看出Ｅ、ｒ測(cè)量值比真實(shí)值?。甗來源:Z+xx+k.Com]（２）電流表外接法：如圖乙電路若把兩個(gè)表當(dāng)作理想電表處理，則得出前面①②兩式．若考慮ＲＡ的分壓，則③＇④＇聯(lián)立兩個(gè)方程組，可得：，．⑤＇[來源:Z.xx.k.Com]從⑤＇式可看出Ｅ的測(cè)量值與真實(shí)值相同，而ｒ的測(cè)量值比真實(shí)值大．三、例題解析例：現(xiàn)有一阻值為10.0Ω的定值電阻、一個(gè)開關(guān)、若干根導(dǎo)線和一個(gè)電壓表，該電壓表表盤上有刻度但無(wú)刻度值，要求設(shè)計(jì)一個(gè)能測(cè)定某電源內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)方案，（已知電壓表內(nèi)阻很大，電壓表量程大于電源電動(dòng)勢(shì)，電源內(nèi)阻約為幾歐）要求：（1）在右邊方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖.（2）簡(jiǎn)要寫出完成連線后的實(shí)驗(yàn)步驟.（3）寫出用測(cè)得的量計(jì)算電源內(nèi)阻的表達(dá)式r=_______________四、課堂同步訓(xùn)練1．在測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，為使實(shí)驗(yàn)效果明顯且不會(huì)損害儀器，應(yīng)選擇下列電源中（）A．內(nèi)阻較大的普通干電池B．內(nèi)阻較小的普通干電池C．小型交流發(fā)電機(jī)D．小型直流發(fā)電機(jī)2．在測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)電池、開關(guān)和導(dǎo)線配合下列哪組儀器，可以達(dá)到測(cè)定目的（）A．一只電流表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器B．一只電流表和一只電壓表C．一只電流表和一個(gè)電阻箱D．一只電壓表和一個(gè)電阻箱3．如圖2-56是測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的電路，關(guān)于誤差的說法正確的是（）AvAv圖2-56B．由于電流表的分壓作用，使內(nèi)電阻的測(cè)量值大于真實(shí)值；C．由于電壓表的分流作用，使內(nèi)電阻的測(cè)量值小于真實(shí)值；[來D．由于電壓表的分流作用，使內(nèi)電阻的測(cè)量值大于真實(shí)值；E．測(cè)出的電動(dòng)勢(shì)與真實(shí)值相同；Ｆ．測(cè)出的電動(dòng)勢(shì)比真實(shí)值?。?．用伏安法測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，由于電路存在問題，當(dāng)電鍵S閉合后，移動(dòng)變阻器的滑片P時(shí)，出現(xiàn)下列異?，F(xiàn)象.[來源:學(xué)#科#網(wǎng)]A．電流表示數(shù)可變，電壓表示數(shù)始終為零B．電流表示數(shù)為零，電壓表示數(shù)不變C．電流表燒壞D．電流表示數(shù)不變，電壓表示數(shù)可變以上四種情況對(duì)應(yīng)的電路2-57如圖中的（A）____，（B）____，（C）____，（D）_____.圖2-57圖2-575．一位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)見表。試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖2-58中畫出U—I圖線，并根據(jù)圖線讀出電池的電動(dòng)勢(shì)E=V，電池內(nèi)阻r=Ω.1.051.050.571.100.501.200.351.240.311.320.201.370.12U(V)I(A)U/I/圖2-58ErR1R2AA圖2-596．如圖2-59示的電路中，RErR1R2AA圖2-59五、課后鞏固練習(xí)1．實(shí)驗(yàn)室中有電流表、電壓表、電阻箱、滑線變阻器等儀器，下列各種儀器的組合（加上導(dǎo)線、電鍵），恰好可以用來測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)電阻的是（）A．電流表、電壓表、滑線變阻器B．電流表、電壓表、滑線變阻器、電阻箱C．電流表、電阻箱D．電壓表、電阻箱2．如圖2-60是測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的電路，關(guān)于誤差的說法正確的是（）vAvA圖2-60B．由于電流表的分壓作用，使內(nèi)電阻的測(cè)量值大于真實(shí)值；C．由于電壓表的分流作用，使內(nèi)電阻的測(cè)量值小于真實(shí)值；D．由于電壓表的分流作用，使內(nèi)電阻的測(cè)量值大于真實(shí)值；E．測(cè)出的電動(dòng)勢(shì)與真實(shí)值相同；Ｆ．測(cè)出的電動(dòng)勢(shì)比真實(shí)值?。?．現(xiàn)有器材：量程為10.0mA、內(nèi)阻約30-40Ω的電流表一個(gè)，定值電阻R1=150Ω，定值電阻R2=100Ω，單刀單擲開關(guān)K，導(dǎo)線若干。要求利用這些器材測(cè)量一干電池（電動(dòng)勢(shì)約1.5V）的電動(dòng)勢(shì)。（1）畫出電路圖。（2）用已知量和直接測(cè)得量表示的待測(cè)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為，式中各直接測(cè)得量的意義是：.4．用伏安法測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)ε和內(nèi)電阻r，所給的器材有:（A）電壓表eq\o\ac(○,V):0—3—15V；（B）電流表eq\o\ac(○,A):0—0.6—3A；（C）變阻器R1（總電阻20Ω）；（D）變阻器R2（總電阻100Ω）；以及電鍵S和導(dǎo)線若干.（1）畫出實(shí)驗(yàn)電路圖（標(biāo)明變阻器規(guī)格）.（2）如圖2-61所示的U-I圖上是由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的7組數(shù)據(jù)標(biāo)出的點(diǎn)，請(qǐng)你完成圖線，并由圖線求出ε=________V，r=________Ω.圖2-61圖2-61（3）若只選用兩組數(shù)據(jù)，用歐姆定律算出ε、r，有可能誤差較大.若選用第________和第________組數(shù)據(jù)誤差最大.圖2-625.如圖2-62所示為用電位差計(jì)測(cè)電池內(nèi)阻的電路圖.實(shí)際的電位差計(jì)在標(biāo)準(zhǔn)電阻RAB上直接刻度的不是阻值，也不是長(zhǎng)度，而是各長(zhǎng)度所對(duì)應(yīng)的電位差值.RM=100Ω，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)S2斷開，S1撥到1處，調(diào)節(jié)RN使通過RAB的電流準(zhǔn)確地達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值.然后將S1撥到2處，調(diào)節(jié)C.當(dāng)靈敏電流計(jì)指針指零時(shí)，讀得UAC=1.5025V；再閉合S2，滑動(dòng)C，當(dāng)電流計(jì)指針指零時(shí)，讀得UAC=1.4455V.試根據(jù)這些數(shù)據(jù)計(jì)算電池εx的內(nèi)阻r.圖2-62能力提升圖2-631．現(xiàn)有一阻值為10.0Ω的定值電阻、一個(gè)開關(guān)、若干根導(dǎo)線和一個(gè)電壓表，該電壓表表面上有刻度但無(wú)刻度值，要求設(shè)計(jì)一個(gè)能測(cè)定某電源內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)方案（已知電壓表內(nèi)阻很大，電壓表量程大于電源電動(dòng)勢(shì)，電源內(nèi)阻約為幾歐）要求：圖2-63（1）在2-63方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖：（2）簡(jiǎn)要寫出完成接線后的實(shí)驗(yàn)步驟；（3）寫出用測(cè)得的量計(jì)算電源內(nèi)阻的表達(dá)式=。2．測(cè)量電源B的電動(dòng)勢(shì)E及內(nèi)阻（E約為4.5V，約為1.5Ω）?？蛇x用的器材如下：量程為3V的理想電壓表V；量程為的電流表A（有一定內(nèi)阻）；固定電阻4Ω；滑動(dòng)變阻器；電鍵