新人教版高中物理选修3-1第二章恒定电流第10节实验测定电池的电动势和内阻课时训练含解析
2.10测电池的电动势和内阻 高中物理新课标版人教版选修3-1 第2章第10节 课件(共40张PPT)
I-R法：
R1 K2
R2
A
K1
R
A
K
R V 乙S A
E测 E
r测 r RA r
U-R法：
V R K
E测 E
R1 K2
R2
V
K1
r测 r
RA V
甲S
[例 1] 用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻的实 验，供选用的器材有
A.电流表(量程 0～0.6 A，RA＝1 Ω) B.电流表(量程 0～5 A，RA＝0.6 Ω) C.电压表(量程 0～3 V，RV＝5 kΩ) D.电压表(量程 0～15 V，RV＝10 kΩ) E.滑动变阻器(0～10 Ω，额定电流 1.5 A) F.滑动变阻器(0～2 kΩ，额定电流 0.2 A) G.待测电源(一节一号干电池)、开关、导线若干
(2)系统误差一般是由测量工具和测量方法造成的，该实验中 的系统误差是由于电压表的分流作用造成电流表读数即测量值 总是比干路中真实电流值小，造成 E 测<E 真，r 测<r 真。
[答案] (1)A C E (2)电压表的分流作用
选择实验仪器的三个原则： (1)安全性原则，即一定要保证仪器的安全，对电表来讲不 超量程，对滑动变阻器来讲不能超其额定电流。 (2)精确性原则，即要保证测量时读数精确，对电表来讲在 不超量程的前提下，尽量选用小量程的，对欧姆表来讲尽量让 指针指在中值刻度附近。 (3)方便性原则，此原则主要针对滑动变阻器来讲，在滑动 变阻器分压式接法中，在安全的前提下选最大阻值小的要方便， 在滑动变阻器限流式接法中，选比待测电阻大几倍的要方便。
四、数据处理
方法一：公式法
E U1 I1r E U2 I2r
E I1U2 I2U1 I1 I2
人教版高中物理选修3-1第2章恒定电流第10节《测定电池电动势和内阻》说课ppt课件
3.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
l这个过程中各小组学生亲身体验，小组间 互评优点和不足，每个人的思维成果为小 组成员所共享，有很强的参与感和认同感， 激起了他们进一步探究的热情和兴趣，然 后请学生到前面通过大屏幕展示交流，让 学生体会设计电路的艰辛与成功。在生生 会话、师生会话的思维碰撞中，求同存异， 达成共识，分享成果与喜悦。 如果前面进 行较慢，时间较为紧张，我们就统一实验 方案，用伏安法测量。
4、 断开电键，整理好器材
四、 数据处理
方法一:公式法
改变R的阻值，从电流表和电压表中读 取两组I 、U的值，代入方程组联立求解， 多测量几次I 、U的值，算出E 、r取平均值.
Hale Waihona Puke 方法二：图象法，在坐标纸上以I为横坐标 U 为纵坐标，用测出几组
的U,I 值画出U-I 图像.
E等于U 轴截距
r等于直线的
三.说学法
高二阶段的学生已经具有较为清晰的逻 辑思维能力，通过闭合电路欧姆定律的 知识学习和小灯泡伏安特性曲线的测绘 等实验的探究，已经初步具备了测量电 源电动势和内阻的基础。但学生实验方 案设计能力和后期数据处理分析能力不 强，也给探究过程带来了一定的难度。
四.说过程
教学环节一、 创设情景 引入新课
样会更好些。
2.9《实验：测定电池的 电动势和内阻》
高中物理第二章恒定电流第10节实验测定电池的电动势和内阻课时训练(含解析)新人教版选修31
第10节实验:测定电池的电动势和内阻1.用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中,下列说法中正确的是( C )A.应选用新的干电池作为被测电源,以使电压表读数变化明显C.移动滑动变阻器的滑片时,不能使滑动变阻器短路造成电流表过载D.使滑动变阻器阻值尽量大一些,测量误差才小解析:应选用旧的干电池作为被测电源,旧干电池的内阻很大会使电压表读数变化明显,选项A 错误;伏安法测电池的电动势和内阻实验中,应选用内阻较大的电压表和内阻较小的电流表,选项B错误;移动滑动变阻器的滑片时,不能让电流过载,选项C正确;滑动变阻器的阻值应该尽量大一些,但是过大影响实验操作也会使误差变大,选项D错误。
2.为测定一节干电池的电动势和内阻,用如图所示的电路,除干电池、开关、导线外,可供使用的实验器材还有:A.电流表(量程0～0.6 A)B.电流表(量程0～3 A)C.电压表(量程0～3 V)D.电压表(量程0～15 V)E.滑动变阻器(阻值范围0～10 Ω,额定电流2 A)F.滑动变阻器(阻值范围0～200 Ω,额定电流1 A)电流表应选,电压表应选,滑动变阻器应选。
(填器材前面的字母代号)解析:测定一节干电池的电动势和内阻,电流不应超过0.5 A,一节干电池的电动势为1.5 V左右,故电流表应选量程为0～0.6 A的,即选A;电压表应选量程为0～3 V的,即选C;滑动变阻器的最小电阻R=Ω=3 Ω,考虑到便于调节,滑动变阻器应选阻值范围为0～10 Ω的,即选E。
答案:A C E3.(2018·浙江温州适应性考试)在“测定电池的电动势和内阻”实验中,请回答下列问题: (1)某同学已完成如图1所示的连线,则连接电压表的另一根导线应该连接到(选填“A”“B”“C”或“D”)接线柱上,闭合开关前滑动变阻器的滑片移到(选填“B”或“C”)端。
(2)正确连接后,某次电压表示数如图2所示,示数为V;测得5组数据画出的U-I图线如图3所示,由图可得电池的电动势 E= V和内阻r= Ω(计算结果均保留三位有效数字)。
高中物理新人教版选修3-1课件：第二章+恒定电流+第10节+实验测定电池的电动势和内阻
课内探究
• 一、器材准备
• 被测电源(如干电池、水果电池等)、电流表、电压表、滑 动变阻器、电键和导线。
• 二、操作过程
• 1．确定电流表、电压表的量程，按图所示电路把器材连 接好，如图所示。
2．把变阻器的滑动片移到最左端使阻值最大。
3．闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组电流表和电压
第二章
恒定电流 10 实验：测定电池的电动势和内阻
掌握测量电池电动势和内阻的原理和实验方 ※※ 法 ※ 了解实验中的误差来源，了解用不同方法测
量得出结果E和r的误差分析。
1
课前预习
2
课内探究
3
素养提升
4
课堂达标
5
课时作业
课前预习
•实验原理 • 闭合电路的欧姆定律。
•测电源E、r的几种方法与电路连接图
表的示数，用同样的方法测量并记录几组 I 和 U 的值。并填入下表：
实验序号 1
2
3
4
5
6
I/A
I1
I2
I3
I4
I5
I6
U 外/V
U1
U2
U3
U4
U5
U6
4．断开电键，整理好器材。
5．以 U 为纵轴，I 为横轴，将记录的电压、电流标在坐标图上，过这些点
作一条直线，根据纵轴截距求出电动势，根据斜率大小求出内电阻。
图乙中可用 E＝U1＋UR11r、E＝U2＋UR22·r 求得电源电动势和内电阻，而图丙中可用 E＝U1＋I1r、E＝U2＋I2r 求得电源的电动势和内电阻，故三位同学设计的电路都
能测出电源的电动势和内电阻，故 D 正确。
『想一想』
某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻
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3.在测定电源的电动势和内阻的实验中，待测电池、开关 和导线配合下列哪组仪器，可以达到测定目的（ A B C ） A. 一只电压表和一个电阻箱 B. 一只电流表和一只电压表 C. 一只电流表和一个电阻箱 D. 一只电流表和一个滑动变阻器
4.请根据下面的U-I图线读出电池的电动势E= 1.4_7_ V， 电池的内阻r= 0.76 Ω
以胜利，也可以失败，但你不能屈服。越是看起来极简单的人，越是内心极丰盛的人。盆景秀木正因为被人溺爱，才破灭了成为栋梁之材的梦。
树苗如果因为怕痛而拒绝修剪，那就永远不会成材。生活的激流已经涌现到万丈峭壁，只要再前进一步，就会变成壮丽的瀑布。生命很残酷，用悲伤让你了解 什么叫幸福，用噪音教会你如何欣赏寂静，用弯路提醒你前方还有坦途。山涧的泉水经过一路曲折，才唱出一支美妙的歌通过云端的道路，只亲吻攀登者的足 迹。敢于向黑暗宣战的人，心里必须充满光明。骄傲，是断了引线的风筝，稍纵即逝；自卑，是剪了双翼的飞鸟，难上青天。这两者都是成才的大向你的美好 的希冀和追求撒开网吧，九百九十九次落空了，还有一千次呢。只有创造，才是真正的享受，只有拼搏，才是充实的生活。激流勇进者方能领略江河源头的奇 观胜景忙于采集的蜜蜂，无暇在人前高谈阔论有一个人任何时候都不会背弃你，这个人就是你自己。谁不虚伪，谁不善变，谁都不是谁的谁。又何必把一些人， 一些事看的那么重要。有一种女人像贝壳一样，外面很硬，内在其实很软。心里有一颗美丽的珍珠，却从来不轻易让人看见。人生没有绝对的公平，而是相对 公平。在一个天平上，你得到越多，势必要承受更多，每一个看似低的起点，都是通往更高峰的必经之路。你要学会捂上自己的耳朵，不去听那些熙熙攘攘的 声音；这个世界上没有不苦逼的人，真正能治愈自己的，只有你自己。时间会告诉你一切真相。有些事情，要等到你渐渐清醒了，才明白它是个错误；有些东 西，要等到你真正放下了，才知道它的沉重。时间并不会真的帮我们解决什么问题，它只是把原来怎么也想不通的问题，变得不再重要了。 生活不是让你用来 妥协的。你退缩得越多，那么可以让你喘息的空间也就是越少。胸怀临云志，莫负少年时唯有行动才能解除所有的不安。明天的希望，让我们忘记昨天的痛！ 如果你不努力争取你想要的，那你永远都不会拥有它。过去属于死神，未来属于你自己其实每一条都通往阳光的大道，都充满坎坷。所有的胜利，与征服自己 的胜利比起来，都是微不足道。我已经看见，多年后的自己。自信！开朗！豁达！努力的目的在于让妈妈给自己买东西时像给我买东西一样干脆。被人羞辱的 时候，翻脸不如翻身，生气不如争气。成长道路谁都会受伤，我们才刚刚起航，必须学会坚强。每个人都是自己命运的建筑师。在成长的过程中，我学会了坚
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【特别提醒】 如果实验中选用电池的内阻较小，则U 的变化较小，此时坐标图中的数据点呈下图甲所示的状况， 下面大部分空间得不到利用，为此可使坐标轴不从零开始如 下图乙所示，把纵坐标的比例放大，可使结果的误差减小 些．
□ 误差分析
1．偶然误差：主要来源于电压表和电流表的读数以及 作U－I图象时描点不很准确．
□ 数据处理 依据以上实验步骤测得数据，可以用以下两种方法得到 结果． 1．求平均值法 利用测得的U、I值，求出E、r 利用：E＝U1＋I1r，E＝U2＋I2r 求出E1、r1； 利用：E＝U3＋I3r，E＝U4＋I4r 求出E2、r2；
利用：E＝U5＋I5r、E＝U6＋I6r 求出E3、r3； 算出它们的平均值
E＝E1＋E32＋E3，r＝r3＋r32＋r3.
2．图象法 (1)以I为横坐标，U为纵坐标建立直角坐标系，根据几 组I、U的测量数据在坐标系中描点； (2)用直尺画一条直线，使尽量多的点落在这条直线上， 不在直线上的点，能大致均衡地分布在直线两侧；
(3)直线与 U 轴的交点表示 I＝0，属于断路的情况，这 时的电压 U 等于电源的电动势，直线与横轴的交点表示 U ＝0，属于短路的情况，此时的电流为短路电流 I 短，则电源 内阻 r＝IE短.
10.实验：测定电池的电动势和内阻
□ 实验目的 测定电池的电动势和内阻． 1．掌握实验电路、实验的原理及实验的方法． 2．学会用图象法处理实验数据． □ 实验原理 根据闭合电路欧姆定律的不同表达形式，可以采用下面 几种不同的方法测E和r.
高中物理第二章恒定电流10实验：测定电池的电动势和内阻课件新人教版选修3_1
【注意事项】
1．为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜 大些(选用已使用过一段时间的 1 号干电池或水果电池)．
2．由于干电池在大电流放电时极化现象严重，电动 势会明显下降，内阻 r 会明显增大，故实验中不能将电流 调得过大(长时间放电不宜超过 0.3 A，短时间放电不宜超 过 0.5 A)，且读数要快，读完后立即切断电源；
第二章 恒定电流
10 实验：测定电池的电动 势和内阻
【实验目的】 1．掌握用电压表和电流表测定电源电动势和内电阻 的方法；进一步理解闭合电路欧姆定律． 2．掌握用图象法求电动势和内阻的方法．
【实验原理】
本实验的依据是闭合电路的欧姆定律，实验电路如 图，改变变阻器的阻值，从电流表、电压表中读出几组 U、 I 值，由 U＝E－Ir 可得 E＝I1UI21－ －II22U1、r＝UI21－ －UI21以上方 法，误差较大，为减小误差，实验中至少测出 6 组 U、I， 且变化范围要大些，然后在 U－I 图中描点作图，所得直 线跟纵轴的交点即为电动势值，图线斜率的绝对值即为内 阻 r 的值．如图所示．
类型三 实验创新的应用
【典例 3】 现有一特殊电池，它的电动势 E 约为 9 V，内阻 r 约为 40 Ω ，已知该电池允许输出的最大电流 为 50 mA.为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利 用如图甲所示的电路进行实验，图中电流表的内阻 RA 已 经测出，阻值为 5 Ω ，R 为电阻箱，阻值范围 0～999.9 Ω ，R0 为定值电阻，对电路起保护作用．
【数据处理】 本实验中数据的处理方法：一是联立方程求解的公 式法，二是描点画图法．
组数 第1组 第2组 第3组 第4组 第5组 第6组 U/V I/A
方法一：联立六组对应的 U、I 数据，数据满足关系 式 U1＝E－I1r，U2＝E－I2r，U3＝E－I3r…让第 1 式和第 4 式联立方程，第 2 式和第 5 式联立方程，第 3 式和第 6 式联立方程，这样解得三组 E、r，取其平均值作为电池 的电动势 E 和内阻 r 的大小．
高中物理第二章恒定电流第10节实验：测定电池的电动势和内阻教学案新人教版选修3_1
第10节实验：测定电池的电动势和内阻一、实验目的1．知道伏安法测量电源电动势和内阻的实验原理，进一步理解电源路端电压随电流变化的关系。
2．学会根据图像合理外推进行数据处理的方法。
3．尝试进行电源电动势和内电阻测量误差的分析，了解测量中减小误差的办法。
二、实验原理图2101实验电路如图2101所示，根据闭合电路的欧姆定律，改变R的阻值，测出两组U、I 的值，根据闭合电路欧姆定律可列出两个方程：E＝U1＋I1r和E＝U2＋I2r，联立可解出E、r的值。
三、实验器材待测电池一节，电流表(0～0.6 A)、电压表(0～3 V)各一块，滑动变阻器一只，开关一只，导线若干。
图2102四、实验步骤1．确定电流表、电压表的量程，按图2102连接好电路，并将滑动变阻器的滑片移到使接入电路的阻值为最大值的一端。
2．闭合开关S，接通电路，将滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动，从电流表有明显读数开始，记录一组电流表、电压表读数。
3．同样的方法，依次记录多组U、I值。
4．断开开关S，拆除电路。
5．以U为纵轴，I为横轴，将记录的电压、电流标在坐标图上，过这些点作一条直线，根据纵轴截距求出电动势，根据斜率大小求出内电阻。
五、数据处理为减小测量误差，本实验常选用以下两种数据处理方法： 1．公式法利用依次记录的多组数据(一般6组)，分别记录如表所示：分别将1、4组，2、5组，3、6组联立方程组解出E 1、r 1，E 2、r 2，E 3、r 3，求出它们的平均值E ＝E 1＋E 2＋E 33，r ＝r 1＋r 2＋r 33作为测量结果。
图21032．图像法把测出的多组U 、I 值，在U I 图中描点画图像，使U I 图像的直线经过大多数坐标点或使各坐标点大致分布在直线的两侧，如图2103所示，由U ＝E －Ir 可知：(1)纵轴截距等于电源的电动势E ，横轴截距等于外电路短路时的电流I m ＝E r。
高中物理 第二章 恒定电流 第10节 实验：测定电池的电动势和内阻课件 新人教版选修3-1
(思路 2)
思路 3：用电压表、电阻箱测电动势 E 和内电阻 r Ur 由闭合电路的欧姆定律得 E＝U＋ R 用电压表测得路端电压，通过改变电路中的电阻，测出两组 U1r U、R 数据，就可以列出两个关于 E、r 的方程：E＝U1＋ ， R1 U2r E＝U2＋ R2
联立就可以解出结果，实验电路如图所示．
ΔU r＝ ΔI 求出．
七、误差分析 1．偶然误差：主要来源于电压表和电流表的读数以及作 U－ I 图象时描点不准确．
2.系统误差：主要原因是未考虑电压表 的分流作用，使得电流表上读出的数值 比实际的总电流(即流过电源的电流)要 小一些．U 越大，电流表的读数与总电 流的偏差就越大，将测量结果与真实情 况在 U－I 坐标系中表示出来，如图所 示，可见 E 测＜E 真，r 测＜r 真．
数据处理
在用电压表和电流表测电池的电动势和内阻的实验中， 所用电压表和电流表的内阻分别为 1 kΩ 和 0.1 Ω，如图为实 验原理图．
(1)一位同学记录的 6 组数据见下表，试根据这些数据在下图 中画出 U－I 图象，根据图象读出电池的电动势 E＝ 1.46 V，求出电池内阻 r＝
0.71 Ω.
四、实验步骤(以思路 1 为例) 1． 确定电流表、 电压表的量程， 按电路原理图把器材连接好， 如图所示．
2．把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大．
3．闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组 电流表和电压表的示数，用同样的方法测量并记录几组 I 和 U 的值．
4．断开开关，整理好器材．
166.7 71.4 50.0 33.3 25.0 20.0 8.3 0.60 0.12 5.9 4.8 4.2 3.2 2.9
1.40 2.00 3.00 4.00 5.00 0.17 0.21 0.24 0.31 0.34
人教版高二物理选修3-1第二章恒定电流第十节《实验：测定电池的电动势和内阻》课件(共12张PPT)(优质版)
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第10节实验:测定电池的电动势和内阻
1.用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中,下列说法中正确的是( C )
A.应选用新的干电池作为被测电源,以使电压表读数变化明显
B.应选用内阻较小的电压表和电流表
C.移动滑动变阻器的滑片时,不能使滑动变阻器短路造成电流表过载
D.使滑动变阻器阻值尽量大一些,测量误差才小
解析:应选用旧的干电池作为被测电源,旧干电池的内阻很大会使电压表读数变化明显,选项A 错误;伏安法测电池的电动势和内阻实验中,应选用内阻较大的电压表和内阻较小的电流表,选项B错误;移动滑动变阻器的滑片时,不能让电流过载,选项C正确;滑动变阻器的阻值应该尽量大一些,但是过大影响实验操作也会使误差变大,选项D错误。
2.为测定一节干电池的电动势和内阻,用如图所示的电路,除干电池、开关、导线外,可供使用的实验器材还有
:
A.电流表(量程0～0.6 A)
B.电流表(量程0～3 A)
C.电压表(量程0～3 V)
D.电压表(量程0～15 V)
E.滑动变阻器(阻值范围0～10 Ω,额定电流2 A)
F.滑动变阻器(阻值范围0～200 Ω,额定电流1 A)
电流表应选
,电压表应选,滑动变阻器应选。
(填器材前面的字母代
号)
解析:测定一节干电池的电动势和内阻,电流不应超过0.5 A,一节干电池的电动势为1.5 V左右,故电流表应选量程为0～0.6 A的,即选A;电压表应选量程为0～3 V的,即选C;滑动变阻
器的最小电阻R=Ω=3 Ω,考虑到便于调节,滑动变阻器应选阻值范围为0～10 Ω的,即选
E。
答案:A C E
3.(2018·浙江温州适应性考试)在“测定电池的电动势和内阻”实验中,请回答下列问题: (1)某同学已完成如图1所示的连线,则连接电压表的另一根导线应该连接到(选填“A”“B”“C”或“D”)接线柱上,闭合开关前滑动变阻器的滑片移到(选填“B”或“C”)端。
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