测电池电动势和内阻实验报告doc.docx
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测电池电动势和内阻实验报告
篇一:
《实验:
测定电池的电动势和内阻》示范教案
2.9实验:
测定电池的电动势和内阻
教学目标
一、知识与技能
1、理解闭合电路欧姆定律内容
2、理解测定电源的电动势和内阻的基本原理,体验测定电源的电动势和内阻的探究过程。
3、用解析法和图象法求解电动势和内阻。
4、使学生掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法,并通过设计电路和选择仪器,开阔思路,激发兴趣。
二、过程与方法
1、体验实验研究中获取数据、分析数据、寻找规律的科学思维方法。
2、学会利用图线处理数据的方法。
三、情感态度与价值观
使学生理解和掌握运用实验手段处理物理问题的基本程序和技能,具备敢于质疑的习惯、严谨求实的态度和不断求索的精神,培养学生观察能力、思维能力和操作能力,提高学生对物理学习的动机和兴趣。
教学重点
利用图线处理数据
教学难点
如何利用图线得到结论以及实验误差的分析
教学工具
电池,电压表,电流表,滑线变阻器,开关,导线
教学方法
实验法,讲解法
教学过程
(一)引入新课
回顾上节所学内容,引入新内容
教师:
上堂课我们学习了闭合电路的欧姆定律,那么此定律文字怎么述?
公式怎么写?
学生:
闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比,这就是闭合电路的欧姆定律。
提出问题:
现在有一个干电池,要想测出其电动势和内电阻,你需要什么仪器,采用什么样的电路图,原理是什么?
学生讨论后,得到的大致答案为:
由前面的闭合电路欧姆定律I=E/(r+R)可知E=I(R+r),或E=U+Ir,只需测出几组相应的数值便可得到,可以采用以下的电路图:
这几种方法均可测量,今天我们这节课选择用
(二)主要教学过程
1.实验原理:
闭合电路欧姆定律E=U+Ir
2.实验器材:
学生回答:
测路端电压;测干路电流,即过电源的电流。
需测量的是一节干电池,测量的这一种。
电动势约为1.5V,内电阻大约为零点几欧。
电流表、电压表及滑动变阻器的规格要根据实验的具体需要来确定,看看我们用到的电路图里面、各需测的是什么?
接在外面,原则上也是可以的,那么我们在做实验时提出问题:
选用电路图时,还可将
是否两个都可以,还是哪一个更好?
为什么?
学生回答:
两种方式测量都会带来误差。
采用图
1
采用图
2示数准确
示数准确
示数偏小示数偏小
选用哪种方式,要根据实际测量的需要确定,现在要想测出电源的内阻,如果采用图2方式,最后得到的结果相当于电源内阻与电流表内阻的总和,而两者相差又不太多,这样一来误差就会比较大,所以应采用图1的电路图。
明确各仪器的规格:
电流表0~0.6A量程,电压表0~3V量程。
滑动变阻器0~50Ω。
此外,开关一个,导线若干。
3.数据处理:
原则上,利用两组数据便可得到结果,但这样做误差会比较大,为此,我们可以多测几组求平均,也可以将数据描在图上,利用图线解决问题。
明确:
①图线的纵坐标是路端电压,它反映的是:
当电流I增大时,路端电压U将随之减小,U与I成线性关系,U=E—Ir。
也就是说它所反映的是电源的性质,所以也叫电源的外特性曲线。
②电阻的伏安特性曲线中,U与I成正比,前提是R保持一定,而这里的U-I图线中,E、r不变,外电阻R改变,正是R的变化,才有I和U的变化。
实验中至少得到5组数据,画在图上拟合出一条直线。
要求:
使多数点落在直线上,并且分布在直线两侧的数据点的个数要大致相等,这样,可使偶然误差得到部分抵消,从而提高精确度。
讨论:
将图线延长,与横纵轴的交点各代表什么情况?
归纳:
将图线两侧延长,分别交轴与A、B点。
A点意味着开路情况,它的纵轴截距就是电源电动势E。
说明:
①A、B两点均是
无法用实验实际测到的,是利用得到的图线向两侧合理外推得到的。
②由于r一般很小,得到的图线斜率的绝对值就较小。
为了使测量结果准确,可以将纵轴的坐标不从零开始,计算r时选取直线上相距较远的两点求得。
4.误差分析:
实验中的误差属于系统误差,请同学们进一步讨论,得到的数值是偏大还是偏小?
(提示:
利用图线及合理的推理)
可以请几位同学发言,最后得到结论。
因为电压表的分流作用
所以I真=I测+
Iv
即(I真—I测)↑,
反映在图线上:
当U=0时,Iv→0I→I真
故r真>r测E真>E测
5.布置作业:
认真看书,写好实验报告。
(三)课后小结
利用图线进行数据处理是物理实验中常用的一种方法。
最好是利用直线来解决,如力学中“用单摆测重力加速度”的实验就可以利用T2-l图线来求g。
篇二:
测电源电动势和内阻实验练习(含解析答案)
测电源电动势和内阻实验练习(含解析答案)
1.在测电源电动势和内阻实验中,下列说法正确的是()A.用新电池较好C.新、旧电池一样
B.用旧电池好D.以上说法都不对
解析:
旧电池内阻较大,实验时,电压表读数变化较大,误差较小.答案:
B
2.在测定一节干电池电动势和内阻的实验中,某学生采用了如图所示实验器材连接,请指出该学生在接线中错误和不规范的做法.
(1)________________________________________________________________________;
(2)________________________________________________________________________;(3)________________________________________________________________________;(4)________________________________________________________________________.答案:
(1)滑动变阻器不起变阻作用
(2)电流表正负接线柱错误(3)电压表量程选用不当
(4)电压表没有并接在开关和电源串联后的两端
3.用如图所示电路测定未知电阻Rx的值,图中电源电动势未知,电源内阻与电流表内阻均可忽略不计,R为电阻箱.
(1)若要想测得Rx的值,R至少需取______个不同的数值.
(2)若电流表每个分度表示的电流未知,但指针偏转角度与通过的电流成正比,则在用此电路测Rx时,R至少可取______个不同的数值.
(3)若电源的内阻不可忽略,能否应用此电路测Rx?
__________________________.解析:
电源内阻和电流表内阻均可不计,因此改变电阻箱的阻值2次便可得到以下2个方
程:
E=I1(RI+Rx)……①,E=I2(R2+Rx)……②,由于R1、R2、I1、I2已知,则由以上两个方程便可求得Rx(并可求得电源的电动势),故电阻箱R至少需要2个不同数值;若电流表每个分度表示的电流未知,但指针偏转角度与通过的电流成正比,则电流之比就等于指针指示的分度数之比,因此只需①②两式相比便可求出Rx(但求不出电源电动势E),故R也至少取2个不同的数值;若电源内阻不可忽略,则仅能求出Rx+r的值,不能求出Rx.
答案:
(1)2
(2)2(3)不能
4.为了测定一节干电池的电动势和内阻,某实验小组按图(甲)所示的电路图连好实验电路,合上开关,电流表和电压表的读数正常,当将滑动变阻器的滑片由A端向B端逐渐滑动时,发现电流表的示数逐渐增大,而电压表的示数接近1.5V且几乎不变,直到当滑片滑至临近B端时电压表的示数急剧变化,这种情况很难读出数值分布均匀的几组不同的电流值、电压值.
(1)出现上述情况的原因是______________.改进方法是____________________.
(2)改进后,测出几组电流、电压的数值,并画出如图(乙)所示的图象,由图象可知,这个电池的电动势E=______V,内阻r=______Ω.
答案:
(1)滑动变阻器阻值太大,有效使用的部分太短选择阻值更小的滑动变阻器
(2)1.48(1.46~1.49均对)2.4(2.3~2.5均对)
5.现有一个阻值为10.0Ω的定值电阻、一个电键、若干根导线和一个电压表,该电压表盘面上有刻度但无刻度值,要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案.(已知电压表内阻很大,电压表量程大于电源电动势,电源内阻约为几欧姆)
(1)
(2)简要写出完成接线后的实验步骤.
(3)写出用测得的量计算电源内阻的表达式r=________.
解析:
电压表指针偏转角度与通过电压表的电流,或者与加在电压表两端的电压成正比,
因此表盘面无刻度值也可以用格数的多少表示电压的大小,当断开电键时,电压表偏转格数N-NN1表示电源电动势的大小.电键闭合时,N2表示R两端电压,r=
N1-N2N2
rR.RN2
答案:
(1)如图所示
(2)①断开电键,记下电压表偏转格数N1;②合上电键,记下电压表偏转格数N2.
N1-N2(3)R
N2
6.测量电源的电动势E及内阻r(E约为6V,r约为1.5Ω).器材:
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R=8.5Ω,滑动变阻器R′(0~10Ω),开关S,导线若干.
(1)画出实验电路原理图.图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出.
(2)用笔画线代替导线在图中完成实物连接.
(3)实验中,当电流表读数为I1时,电压表读数为U1;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2,则可以求出E=______,r=______.(用I1、I2、U1、U2及R表示
)
答案:
(1)如图甲所示
(2)如图乙所示I1U2-I2U1U2-U1(3)R
I1-I2I1-I2
7.在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中,备有下列器材:
A.干电池(电动势约为1.5V,内阻小于1.5Ω)B.电流表G(满偏电流2mA,内阻10Ω)C.电流表A(0~0.6A,内阻约0.1Ω)D.滑动变阻器R1(0~20Ω,10A)E.滑动变阻器R2(0~100Ω,1A)F.定值电阻R3=990ΩG.开关、导线若干
(1)为方便且能较准确地进行测量,应选用滑动变阻器______(填写序号).
(2)请在所给虚线框内画出利用本题提供的器材所设计的测量电池电动势和内阻的实验电路原理图.
(3)某同学根据他设计的实验测出了6组I1(电流表G的示数)和I2(电流表A的示数),请在如图所示的坐标纸上作出I1和I2的关系图线.
(4)根据图线可得,被测电池的电动势为______V,内阻为______Ω.
解析:
(1)为了便于调节,滑动变阻器的阻值不能太大,选择D比较合适.
(2)由于没有电压表,给定的电流表G可与定值电阻R3串联作电压表使用;(3)根据数据描点迹即可;(4)电流表G的示数与定值电阻R3和电流表G的内阻之和的乘积表示路端电压,所以I1-I2图线的纵截距与R3与电流表G的内阻之和的乘积即为电池的电动势E=1.48×103×(990+10)V=1.48
-
ΔIV;I1-I2图线的斜率的绝对值与R3和rG之和的乘积即为电池的内阻r=|×(R3+rG)=0.80
ΔI2Ω.
答案:
(1)D
(2)如图甲所示.(3)如图乙所示.(4)1.48(1.47~1.49)0.80(0.70~
0.90)
8.(XX四川高考)为测量一电源的电动势及内阻
篇三:
测电源电动势和内阻实验报告
罗定邦中学物理实验报告
班级学号姓名实验标题
实验目的实验器材实验电路图:
实验实物图:
实验原理:
1、闭合电路欧姆定律E=_________________,所以,路端电压U=___________________。
2、E和r的求解
(1)解方程法:
(2)描点作图法
作(U-I)图处理数据:
纵轴代表___________;横轴代表___________;y截距是__________,数值上等于__________;x截距是______________;图像的斜率等于________________。
P
实验步骤:
1、电流表用0.6A量程,电压表用3V量程,连接好电路.2、把变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端.
3、闭合开关,调节变阻器,使电流表有明显示数并记录一组数据(I1、U1)。
4、用同样方法测量几组I、U值.填入表格中.5、.断开开关,拆除电路,整理好器材.
数据处理:
方法一、解方程法计算结果:
方法二、描点作图法:
U由图可知:
电源电动势E=____________。
电源内阻r=_____________。
误差分析:
1、_____________________________________________________________________2、_____________________________________________________________________实验要点:
1.为了使电池的路端电压变化明显,电池的内阻应选得__________些。
(选用已使用过一段时间
的干电池).2.在实验中不要将I调得过大,每次读完U和I的数据后应立即断开__________,以免干电池在
大电流放电时极化现象严重,使得E和r明显变化.3.在画U—I图线时,要使尽可能多的点落在这条直线上.不在直线上的点应对称分布在直线两侧,__________(“保留”或“忽略”)个别离开直线较远的点,以减小偶然误差.
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- 关 键 词:
- 电池 电动势 内阻 实验 报告 doc