新教材2023版高中物理第十二章电能能量守恒定律3.实验：电池电动势和内阻的测量学案新人教版必修第三册.doc

3.实验：电池电动势和内阻的测量 实验必备·自主学习——突出基础性　素养夯基 一、实验目的 1．掌握用电压表和电流表测量电动势和内阻的方法． 2．会利用计算法和图像法求电动势和内阻． 二、实验思路 由E＝________知，改变外电路的阻值可测出多组________、________的值，通过图像可求出E、r的值，实验电路如图所示． 三、物理量的测量 需要测量________和________两个物理量，而仅测两组U、I数据，联立方程解得E和r，误差可能较大，应该多次测量，并对数据处理，才能减小误差．所以应该使用________改变外电路电阻，进行多次测量． 四、数据分析 1．计算法：由E＝U1＋I1r，E＝________可解得E＝I1U2-I2U1I1-I2，r＝ 2．作图法： (1)以U为纵坐标，I为横坐标，建立平面直角坐标系，根据几组U、I测量数据，在坐标系中描点，作U-I图像． (2)将图线两侧延长，纵轴截距点是断路时的路端电压，它的数值就是______________；横轴截距点是路端电压U＝0时的电流，它的数值就是________＝Er (3)图线斜率的绝对值为________，即r＝________＝________，如图所示． 3．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图像时描点不准确． (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． 五、注意事项 1．为使电池的路端电压有明显变化，应选取内阻较大的旧干电池和内阻________的电压表． 2．实验中不能将电流调得过大，且读数要快，读完后立即切断电源，防止干电池因大电流放电时间过长导致内阻r发生明显变化． 当干电池的路端电压变化不很明显时，作图像，纵轴起点可不从零开始．纵轴单位可取得小一些．如图所示，此时图线与纵轴交点仍为电池的________，但图线与横轴交点不再是短路电流，内阻要在直线上取较远的两点，用r＝________求出． 精析典例·提升能力——突出综合性　素养形成 类型一　伏阻法测电动势和内阻 例 1 某实验小组选用以下器材测定电池组的电动势和内阻，要求测量结果尽量准确． 电压表(量程0～3 V，内阻约为3 kΩ) 电流表(量程0～0.6 A，内阻约为1 Ω) 滑动变阻器(0～20 Ω，额定电流1 A) 待测电池组(电动势约为3 V，内阻约为1 Ω) 开关、导线若干 (1)该小组连接的实物电路如图甲所示，经仔细检查，发现电路中有一条导线连接不当，这条导线对应的编号是________． (2)改正这条导线的连接后开始实验，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于滑动变阻器的________端．(选填“a”或“b”) (3)实验中发现调节滑动变阻器时，电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显．为了解决这个问题，在电池组负极和开关之间串联一个阻值为5 Ω的电阻，之后该小组得到了几组电压表读数U和对应的电流表读数I，并作出U-I图像，如图乙所示．根据图像可知，电池组的电动势为________ V，内阻为________Ω.(结果均保留两位有效数字) 针对训练1　利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，要求尽量减小实验误差． (1)除开关和导线若干外，现还提供以下器材： A．电流表A(量程为0～0.6 A，内阻RA为0.2 Ω) B．电压表V1(量程为0～15 V) C．电压表V2(量程为0～3 V) D．滑动变阻器R1(阻值范围为0～20 Ω) E．滑动变阻器R2(阻值范围为0～200 Ω) 实验中电压表应选用________，滑动变阻器应选用________．(选填相应器材前的字母) (2)为了准确测定干电池的电动势和内阻，应选择图中的________实验电路(选填“甲”或“乙”)． (3)根据实验记录的数据，画出干电池的U-I图像，如图丙所示，则可得干电池的电动势E＝________，内阻r＝________． 丙 针对训练2　用如图1所示的电路测定一节蓄电池的电动势和内阻．蓄电池的电动势E约为2 V，内阻r比较小，为了实验的方便，电路中串联了一个定值电阻R0. (1)现有蓄电池、电流表(量程0～0.6 A)、滑动变阻器(0～20 Ω)、开关、导线若干，以及下面的器材： A．电压表(0～3 V) 　　B．电压表(0～15 V) C．定值电阻(2 Ω) D．定值电阻(10 Ω) 实验中电压表应选用________，R0应选用________(均选填相应器材前的字母)． (2)图2是实验器材实物图，已连接了部分导线，请根据图1