(上课用)实验:测定电池的电动势和内阻
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高二物理实验:测定电源的电动势和内阻【实验目的】测定电池的电动势和内电阻【实验原理】由闭合电路的欧姆定律E =U+Ir知,路端电压U=E—Ir,对给定的电源,E、r 为常量,因此路端电压U是电流I的一次函数。
将电池、电流表、电压表,可变电阻连接成如图所示的电路,改变可变电阻R的阻值,可以测得多组I、U值。
将它们描在U—I坐标中,图线应该是一条直线。
显然,直线在U坐标上的截距值就是电池电动势,直线斜率的绝对值就是电池的内阻的大小。
上述用作图的方法得出实验结果的方法,具有直观、简便的优点。
1、图 2.6-1中,电源电动势E、内电阻r,与路端电压U、电流I的关系可写为E=______________。
(1)2、图2.6-2中,电源电动势E、内电阻r、电流I、电阻R的关系可写为E=______________。
(2)3、图2.6-3中电源E、内电阻r、路端电压U、电阻R的关系可写为E=______________。
(3)【实验器材】电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、直尺实验步骤操作规范一.连接实验电路1.将电流表、电压表机械调零2.布列实验器材,接图连接实验电路图2.6-1 1.若表针不在零位,用螺丝刀旋动机械调零螺钉,使其正对2.⑴实验器材应放置在合适的位置,应使电键、滑动变阻器便于操作;电表刻度盘应正对实验者⑵电键接入电路前,处于断开位置;闭合电键前,滑动变阻器阻值置于最大;导线连接无“丁”字形接线⑶电流表量程0.6A,电压表量程3V二.读取I、U数据1.调节滑动变阻器的阻值,闭合电键,读取一组电流表和电压表的读数2.改变滑动变阻器的阻值,闭合电键,读取电流表和电压表读数,共测5-10组 1.⑴滑动变阻器的阻值由大到小变化,使电路中电流从小到大平稳地改变,适时地读取I、U 读数⑵电流表和电压表读数正确,有估读⑶必要时要及时改变电表量程2.每次实验后,都要及时断开电源三.拆除电路,仪器复原E r S【数据记录】1 2 3 4 5 6U/I/【作图U-I】【注意事项】1.使用内阻大些(用过一段时间)的干电池,在实验中不要将I调得过大,每次读完U、I 读数立即断电,以免于电池在大电流放电时极化现象过重,E、r明显变化.2.在画U-I图线时,要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧,而不要顾及个别离开较远的点以减少偶然误差.3.如果下部大面积空间得不到利用,为此可使坐标不从零开始,有时也可以把坐标的比例放大,可使结果的误差减小些.此时图线与横轴交点不表示短路电流.4.计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点,用r=|ΔU/ΔI|计算出电池的内阻r.。
实验:测定电池的电动势和内阻一、教材分析“实验:测定电池的电动势和内阻”是人教版高中物理选修3-1第二章第九节的内容,它是闭合电路欧姆定律的深化和实际应用,学生通过本节课的学习,既能巩固电学问题的分析思路,加深对闭合电路欧姆定律的理解,激发学生的学习兴趣,培养学生合作、探究、交流能力,具有很重要的实际意义。
二、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。
三、教学重点难点重点:利用图线处理数据难点:如何利用图线得到结论以及实验误差的分析四、学情分析1.知识基础分析:①掌握了闭合电路欧姆定律,会利用该定律列式求解相关问题。
②掌握了电流表、电压表的使用方法。
2.学习能力分析:①学生的观察、分析能力不断提高,能够初步地、独立发现事物内在联系和一般规律的能力。
②具有初步的概括归纳总结能力、逻辑推力能力、综合分析能力。
五、教学方法实验法,讲解法六、课前准备1.学生的学习准备:预习学案。
2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。
3.教学环境的设计和布置:两人一组,实验室内教学。
七、课时安排:1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑(二)情景引入、展示目标回顾上节所学内容,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。
高中物理《实验:测定电池的电动势和内阻》教案(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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测定电池的电动势和内阻教案一、教学目标1. 让学生了解测定电池电动势和内阻的实验原理和实验方法。
2. 培养学生运用实验手段验证理论的能力,提高学生的实验技能。
3. 帮助学生理解闭合电路欧姆定律,并能运用该定律分析电路。
二、教学内容1. 测定电池的电动势教学重点:了解测定电池电动势的实验方法,如用伏安法测定。
教学难点:实验数据的处理和电动势的计算。
2. 测定电池的内阻教学重点:了解测定电池内阻的实验方法,如用伏安法测定。
教学难点:实验数据的处理和内阻的计算。
3. 闭合电路欧姆定律的应用教学重点:理解闭合电路欧姆定律的内容及其应用。
教学难点:如何根据实验数据绘制U-I图象,并分析电动势和内阻的变化规律。
三、教学过程1. 导入:通过复习闭合电路欧姆定律,引导学生思考如何测定电池的电动势和内阻。
2. 讲解:讲解测定电池电动势和内阻的实验原理和方法,如伏安法。
3. 演示:进行实验演示,展示测定电池电动势和内阻的过程。
4. 实践:学生分组进行实验,测定电池的电动势和内阻。
5. 讨论:学生交流实验结果,分析实验数据,讨论电动势和内阻的变化规律。
6. 总结:教师总结测定电池电动势和内阻的实验方法和注意事项,强调实验技能的重要性。
四、教学评价1. 学生能正确理解测定电池电动势和内阻的实验原理和方法。
2. 学生能独立进行实验,正确处理实验数据,计算电动势和内阻。
3. 学生能运用闭合电路欧姆定律分析电路,理解电动势和内阻的变化规律。
五、教学资源1. 实验设备:电池、电压表、电流表、电阻箱等。
2. 教学课件:用于讲解实验原理和方法,展示实验过程和数据处理。
3. 实验指导书:提供详细的实验步骤和数据处理方法。
六、教学活动1. 实验操作:学生在教师的指导下,独立完成测定电池电动势和内阻的实验操作。
2. 数据记录:学生在实验过程中记录电压、电流等数据。
3. 数据处理:学生运用实验数据计算电池的电动势和内阻。
4. 结果分析:学生分析实验结果,探讨电动势和内阻的变化规律。
实验电池的电动势和内阻的测量一、实验目的1.测定电池的电动势和内阻。
2.掌握用图像法求电动势和内阻的方法。
二、实验方案方案1如图甲所示,根据闭合电路的欧姆定律,电源电动势E、内阻r与路端电压U、电流I的关系可以写成E=U+Ir。
如果能测出U、I的两组数据,就可以列出两个关于E、r的方程,从中解出E和r。
因此,用电压表、电流表加上一个滑动变阻器R,就能测定电源的电动势E和内阻r。
方案2如图乙所示,测出I、R的两组数据,根据E=IR+Ir也可以得到关于E和r的两个方程,从中解出E和r。
这样,用电流表和电阻箱也可以测定电源的电动势E和内阻r。
方案3如图丙所示,测出U、R的两组数据,根据E=U+UR r同样能通过解方程组求出E和r。
这样,用电压表和电阻箱也可以测定电源的电动势E和内阻r。
三、实验器材电池(待测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、电阻箱、开关、导线、坐标纸和刻度尺等。
注意:为了使电池的路端电压变化明显,应选内阻稍大些的电池(选用已使用过一段时间的干电池)。
以方案1(伏安法)为例:1.电流表选用0~0.6 A的量程,电压表选用0~3 V 的量程,按实验原理图连接好电路。
2.把滑动变阻器的滑片移动到使接入电路的阻值最大的一端。
3.闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表有明显示数并记录一组数据(I1,U1)。
用同样方法测量几组I、U的值,填入表格中。
第1组第2组第3组第4组第5组第6组I/AU/V注意: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电源,以免干电池在大电流放电时极化现象严重,使得E和r变化明显。
4.断开开关,拆除电路,整理好器材。
五、数据处理1.公式法取上表六组对应的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,第2式和第5式联立,第3式和第6式联立,这样解得三组E、r,分别取平均值作为电池的电动势E和内阻r的测量值。
《测定电动汽车电池的电动势和内阻》实
验报告范例
实验报告:测定电动汽车电池的电动势和内阻
引言
本实验旨在测定电动汽车电池的电动势和内阻。
电动汽车已成
为未来交通的重要趋势,深入了解其电池特性对于优化电动汽车技
术具有重要意义。
本实验通过测量电动电池的电动势和内阻数据,
探讨其性能特点。
实验方法
1. 准备实验所需材料和设备,包括电动汽车电池、电压表、电
流表、电阻器等。
2. 将电动电池连接到电路中,与电阻器并联,以测定电池内阻。
3. 测量电池电动势:使用电压表测量电池正负极的电压差,并
记录结果。
4. 测量电池内阻:在与电池并联的电阻上测量电流,使用电流
表测量电流强度,并记录结果。
5. 根据测得的数据计算电池的电动势和内阻。
实验结果
通过实验测量,得到以下数据:
- 电动势:3.7 V
- 内阻:0.5 Ω
结果分析
根据测量数据,可以得出电动汽车电池的电动势为3.7 V,内阻为0.5 Ω。
电动势是电池向外界提供单位电荷的能力,内阻则会限制电流通过电池的流动。
电动势越高,电池的输出能力越强;内阻越小,电流通过电池的阻力越小。
结论
根据实验结果分析,本实验测得的电动汽车电池的电动势为3.7 V,内阻为0.5 Ω。
了解电动汽车电池的电动势和内阻可以帮助我们更好地理解电池的性能特点,为电动汽车技术的发展提供重要参考。
参考资料
(参考资料略)。
实验报告测定电池的电动势和内阻实验一:测定电池的电动势实验目的:1.掌握测量电动势的方法。
2.了解不同电池的电动势。
实验器材:1.电池(不同种类)。
2.伏特表。
3.导线。
实验步骤:1.准备电池和伏特表以及适当的导线。
2.将电池的正负极分别与伏特表的正负极连接。
3.打开伏特表,记录下电池的电动势。
实验结果:通过测量,我们得到了不同电池的电动势如下:1.电池A:1.5V2.电池B:1.2V3.电池C:1.3V实验二:测定电池的内阻1.了解测量电池内阻的方法。
2.掌握内阻的计算步骤。
实验器材:1.电源(直流电源)。
2.可变电阻箱。
3.万用表。
4.导线。
实验步骤:1.按照电路图连接电源、可变电阻箱、万用表和电池。
2.打开电源,将可变电阻值设为最小。
3.读取电池端电压和电源端电压。
4.逐渐增大可变电阻的阻值,重新读取电池端和电源端电压。
5.根据电路中的电阻和电压值计算电池的内阻。
实验结果:通过测量,我们得到了电池的内阻如下:1.电池A:0.5Ω2.电池B:0.8Ω3.电池C:1.2Ω通过实验测定,我们得到了不同电池的电动势和内阻。
我们发现不同电池的电动势有所不同,这是由于不同电池的化学反应和材料特性造成的。
同时,我们还发现电池的内阻也有所不同,这是由于不同电池内部结构和电解液阻抗的差异导致的。
实验结论:通过本次实验,我们成功测定了不同电池的电动势和内阻。
电动势是电池在没有负载情况下提供的电压,而内阻则是电池提供电流时的阻抗。
这些参数的测定有助于了解电池的性能和适用范围,并为电池的选用和应用提供参考依据。
测量电动势和内阻实验报告测量电动势和内阻实验报告引言:实验报告旨在总结和分析对电动势和内阻进行测量的实验结果。
通过测量电动势和内阻,我们可以更好地了解电源的性能和电路的特性。
本次实验中,我们使用了直流电源和电阻来进行测量,以便获得准确的结果。
实验目的:1. 测量电动势:通过连接电池和电阻,测量电路中的电压差,以确定电动势的大小。
2. 测量内阻:通过改变电路中的电阻大小,测量电路中的电压差变化,以确定内阻的大小。
实验步骤:1. 将直流电源的正极和负极分别与电阻的两端相连。
2. 使用万用表测量电路中的电压差,即两个测量点之间的电压。
3. 记录电压差和电流的数值,并计算电动势和内阻的数值。
4. 重复步骤2和3,但是改变电阻的大小,以获得更多的数据点。
实验结果:通过实验测量,我们得到了一系列的电压差和电流的数值。
通过这些数据,我们可以计算出电动势和内阻的数值。
讨论与分析:在实验中,我们发现电动势的数值与理论值相符合,这表明我们的实验方法是准确可靠的。
然而,我们也注意到内阻的数值会随着电阻的变化而有所不同。
这是因为内阻是电源本身的特性,而电阻的变化会影响电路中的总电流,从而影响内阻的测量结果。
此外,我们还发现在实验中,电源的电动势并不是一个固定的数值,而是会随着时间和使用条件的变化而有所不同。
这也是我们在实际应用中需要考虑的因素之一。
结论:通过本次实验,我们成功地测量了电动势和内阻的数值,并且验证了实验方法的准确性。
我们还了解到了电源和电路的特性,以及它们对电压差和电流的影响。
然而,我们也意识到实际应用中的电源和电路可能会受到多种因素的影响,如温度变化、电阻的变化等。
因此,在实际应用中,我们需要综合考虑这些因素,并采取相应的措施来保证电源和电路的稳定性和可靠性。
总之,通过本次实验,我们对电动势和内阻的测量有了更深入的了解,并且为我们今后的学习和实践提供了基础。
实验14:测定电动车电池的电动势和内
电阻
实验背景:
电动车电池是电动车的重要组成部分,了解其电动势和内电阻情况对于车辆的性能和续航有很大的帮助。
本实验旨在通过测量电动车电池的电动势和内电阻,了解电动车电池的性能情况。
实验步骤:
1.使用万用表测量电动车电池的开路电动势,记录下来。
2.连接一个已知电阻的电路并测量电动车电池在这个电路中的电流,记录下来。
3.通过欧姆定律计算出电动车电池在这个电路中的内电阻。
4.根据所得数据计算出电动车电池的电动势和内电阻。
实验数据处理:
1.根据万用表测量出的开路电动势和所使用的电路计算出电动车电池的电动势。
2.根据欧姆定律计算电动车电池在电路中的内电阻。
实验注意事项:
1.电路连接要牢固可靠,避免接触不良。
2.测量数据时要注意精度,尽量减少误差。
实验结论:
本实验通过测量电动车电池的电动势和内电阻,了解了电动车电池的性能情况。
进行实验时要注意实验操作的细节,尽量减少误差。
实验结论对于电动车的性能和续航有很大的帮助。
高三物理二轮专题学案实验:测定电池的电动势和内阻课时:2 编写人:郭 云 编号:34-35【知识导引】测定电池电动势和内阻的方法及相应方法的原理和误差分析一、用电压表、电流表测E 、r1.电路图:2.原理和图象E =U +Ir ⇒⎩⎨⎧+=+=r I U E r I U E 2211 3.误差分析说明:用E ′表示电池电动势的测量值,E 表示电池电动势的真实值;用r ′表示电池内阻的测量值,r 表示电池内阻的真实值.(1)外接法误差分析Ⅰ.等效法(公式法和图象法见“误差来源及分析”)R V ≠∞⇒电压表分流⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+=+='+=+='r R r r r r R R r E R r E E r R R E <1<1V V V V V V r ≪R V 时⇒rR V ≫1⇒E ′≈E r ′≈r (2)内接法误差分析:Ⅰ.等效法R A ≠0⇒电流表分压⎩⎨⎧+='='r R r r E E >A r ≫R A 时⇒AR r ≫1⇒r ′≈r .由于r 和R A 相差不大,所以该方法的测r 时的误差很大.Ⅱ.图象法电源的U-I 测量线和真实线如右图所示.测量图线为实线,真实图线为虚线.由图线可以看出E 测=E 真,r 测>r 真二、用电压表、电阻箱测E 、r1.电路图:2.原理和图象E =U +R U r ⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=r R U U E r R U U E 222111 3.误差分析该方法系统误差产生的原因是电压表分流,与上述“伏安法”中的外接情况相同.所以 E ′<E ,r ′<r当r ≪R V 时⇒rR V ≫1⇒E ′≈E r ′≈r 三、用电流表、电阻箱测E 、r1.电路图:2.原理和图象E =I (R +r )⇒⎩⎨⎧+=+=)()(2211r R I E r R I E 3.误差分析 该方法系统误差产生的原因是电流表分压,与上述“伏安法”中的内接情况相同.所以 E ′=E ,r ′=r +R A >r【典例精析】1.用电表和电阻箱测E 、r【例1】有一特殊电池,它的电动势约为9 V ,内阻约为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,某同学利用图示电路进行实验,图中电流表的内阻R A =5Ω,R 为电阻箱,阻值范围0~999.9 Ω,R0为定值电阻,对电源起保护作用.(1)本实验中的R 0应选 (填字母).A.10 Ω B .50 ΩC.150 ΩD.500 Ω(2)该同学接入符合要求的R 0后,闭合开关S ,调整电阻箱的阻值,读取电流表的示数,记录多组数据,作出了如上图所示的图线,则根据图线可求得该电池的电动势为E = V ,内阻r = Ω.【思维提升】测定电源电动势与内阻的实验中,处理数据的方法在高考中往往以图象法处理为主,所以要对函数表达式进行推导、变形等,得出我们可以处理的函数图线.【拓展1】甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势E 及电阻R 1和R 2的阻值.实验器材有:待测电源E (不计内阻),待测电阻R 1,待测电阻R 2,电压表V(量程为1.5 V ,内阻很大),电阻箱R (0~99.99 Ω),单刀单掷开关S 1,单刀双掷开关S 2,导线若干.①先测电阻R 1的阻值.请将甲同学的操作补充完整:闭合S 1,将S 2切换到a ,调节电阻箱,读出其示数r 和对应的电压表示数U 1,保持电阻箱示数不变, ,读出电压表的示数U 2.则电阻R 1的表达式为 .②甲同学已经测得电阻R 1=4.8 Ω,继续测电源电动势E 和电阻R 2的阻值.该同学的做法是:闭合S 1,将S 2切换到a ,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R 和对应的电压表示数U ,由测得的数据,绘出了如图所示的图线,则电源电动势E = V ,电阻R 2= Ω.③利用甲同学设计的电路和测得的电阻R 1,乙同学测电源电动势E 和电阻R 2的阻值的做法是:闭合S 1,将S 2切换到b ,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R 和对应的电压表示数U ,由测得的数据,绘出相应的111R R U +-图线,根据图线得到电源电动势E 和电阻R 2.这种做法与甲同学的做法比较,由于电压表测得的数据范围 (选填“较大”、“较小”或“相同”),所以 同学的做法更恰当些.【例2】某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池.该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内阻r ,但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为999.9 Ω,可(c ) 当标准电阻用)、一个电流表(量程I g =0.6 A ,内阻r g =0.1 Ω)和若干导线.(a) (b)(1)请根据测定电动势E 和内阻r 的要求,设计图(a)中器件的连接方式,画线把它们连接起来.(2)接通开关,逐次改变电阻箱的阻值R ,读出与R 对应的电流表的示数I ,并作记录.当电阻箱的阻值R =2.6 Ω时,其对应的电流表的示数如图(b )所示.处理实验数据时,首先计算出每个电流值I 的倒数I 1,再制作R-I 1坐标图,如图(c)所示,图中已标注出了(R ,I1)的几个与测量对应的坐标点.请你将与图(b)实验数据对应的坐标点也标注在图(c)上.(3)在图(c )上把描绘出的坐标点连成图线.(4)根据图(c )描绘出的图线可得出这个电池的电动势E = V ,内阻r =2.电压表的另类使用【例3】有两个电压表V 1和V 2,量程已知,内阻未知.另有一节干电池,它的内阻不能忽略,但大小未知.试用这两个电压表、开关、导线测定这节干电池的电动势(已知电动势不超过电压表的量程).(1)画出测量时所用的电路图.(2)以测量的量为已知量,导出计算电动势的表达式.【错解】直接将电压表接在电池两端,电压表的示数就是电动势.【错因】对电源的电动势没有足够的认识,本题中已明确电池的内阻不能忽略,且实际的电压表的内阻不是无穷大,所以电压表直接接在电池两端时,电压表的示数应为路端电压,小于电池的电动势.【正解】【思维提升】通常我们习惯把电压表并联在电路中,把电流表串联在电路中,但在某些实验中如按常规接法无法完成实验或导致实验结果误差很大.这时,我们可以对电流表、电压表进行非常规使用,把电流表并联在电路中,电压表串联在电路中,以达到精确完成实验的目的.。