高二物理教案：第18讲 测电动势和电源的内阻实验同步.doc

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1、辅导教案学员姓名：学科教师：年级：高二辅导科目：物理授课日期××年××月××日时间A/B/C/D/E/F段主题测电源电动势和内阻实验教学内容1、熟悉测电源电动势和内阻实验内容，掌握图像法求解电源电动势的方法。2、理解正常测量方法和两种常见的变形实验对应图像的横纵坐标，斜率，截距的物理意义。（讲义包含常见的器材选择原则和数据处理问题，例题和A组几乎不包含误差分析内容，B组有误差分析内容，作业无误差分析，请各位老师在使用时视情况筛选）[实验目的]测量干电池的电动势和内阻[实验器材]DIS（数字信息系统）、计算机、电学实验电路板、滑线变阻器、待测干电池、导

2、线等。[实验原理]由全电路欧姆定律：ε=U+Ir，电动势ε和内阻r可以通过采集电池两端电压U和总电流I的多组测量值，改变电路的外电阻，通过电压传感器和电流传感器测量不同工作状态下的路端电压和电流，输入计算机，自动生成U—I图线，由图线得出电动势和内阻。[实验步骤]1.取电压、电流传感器各一只，分别接入数据采集器第一、二输入口；2.将实验电路板的开关S断开，电压、电流传感器的测量夹分别接入实验板的U、I端；3.连接滑动变阻器R′，并把阻值调到最大，开关S闭合；4.打开“计算表格”，改变滑动变阻器的触点，使其阻值逐渐减少，同时点击“手动”按钮，记录几组不

3、同的电压、电流值。5.打开“坐标绘图”界面，设x轴为“I2”，y轴为“U1”，点击“直线拟合”，得实验结果（如图所示）；6.根据图显示，拟合直线方程为y=ax+b，对应U=E—rI得出电源电动势和内阻。[注意事项]1.为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大一些，可选用已使用过一段时间的干电池。2.干电池在大电流放电时，电动势E会明显下降，内阻r会明显增大，故长时间放电不宜超过0.3A，短时间放电不宜超过0.5A。因此，实验中不要将I调得过大，每次测量完立即断电。3.要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些。一、实验步骤和器材选择例1用DIS

4、测量干电池的电动势和内电阻的实验电路如图甲所示，已知干电池允许的最大供电电流为0.5A。（1）实验时应选用下列哪种滑动变阻器（）（A）1000Ω，0.1A（B）50Ω，2.0A（C）10Ω，2.0A（D）50Ω，0.1A（2）根据实验得到的图像如图乙所示，可求得干电池的内电阻为__________Ω。电流传感器电压传感器ErbaS00.10.20.3U/VI/A1.501.251.000.75甲乙【解析】：为了易于调节，准确测量，变阻器选择的最大阻值不能太大，额定电流要大，内阻可根据图线的斜率求得。【答案】：C；2变式训练1有一种供实验使用的电池，其

5、标称电压为9V，允许电池输出的最大电流为0.5A，为了测定这个电池的电动势和内电阻，实验时利用了如图所示的电路图，其中R0为保护电阻。U/VI/A0.20.48.09.01007.0R0SEr12（1）电路图的虚线框1中应该接______传感器，开关S闭合前，要把滑动变阻器的阻值调到______（选填“最大”或“最小”）。（2）实验室里备用的定值电阻有以下几种规格：（A）5Ω，5W（B）18Ω，2W[来源:学§科§网Z§X§X§K]（C）20Ω，5W（D）100Ω，25W实验时R0应选用上述定值电阻中的____（填字母代号）较好。（3）改变滑动变阻器

6、的触点位置，记录几组不同的电压、电流值，利用本实验的DIS软件，点击“直线拟合”，得到如图所示的U~I图线，则电池的电动势为____V，内电阻r=____Ω。答案（1）电压（1分），最大（1分）（2）C（2分）（3）9.5（1分），5（1分）二、实验图像和数据处理例2利用如右图所示的电路测定电源的电动势和内电阻，提供的器材为：（A）干电池两节，每节电池电动势约为1.5V，内阻未知（B）理想电压表V1、V2（C）理想电流表A（D）定值电阻R0，阻值未知，但不小于5W（E）滑动变阻器（F）导线和开关U/V2.622.482.342.202.061.92I

7、/A0.080.120.190.200.240.28（1）甲同学在进行实验时，由于某根导线发生断路故障，因此只记录了一个电压表和电流表的示数，如右表所示。根据表格中的数据可以判断能够反映正确示数的电压表应为表_______（选填“V1”或“V2”）（2）利用表格中的数据作出U-I图，并由图像可求得两节干电池总的电动势值为____V，总内阻为_____W。（3）乙同学在找出断路的导线并调换好的导线后，继续实验，但他只记录了两个电压表的示数，并以表V1的示数U1为横坐标、表V2的示数U2为纵坐标作图像，得到了一条不过原点的直线，已知直线的斜率为k，截距为

8、b，则两节干电池总的电动势大小为__________，两节干电池的总内阻_______（选填“能”或“不能”