2.9 测定电源的电动势和内阻.docVIP

2.9 实验 测定电池的电动势和内阻 一、教学目标： 1、知道测量电源电动势和内阻的实验原理 2、学会根据图像处理数据的方法 3、分析电源电动势和内阻的测量误差 二、重点和难点： 重点：1、知道测量电源电动势和内阻的实验原理 2、学会根据图像处理数据的方法 难点：对实验进行误差分析 三、教学流程 教学进程 教师活动 学生活动 活动目标及说明 一 知道测量电源电动势和内阻的实验原理 教师布置任务： 阅读课本，整理出测电源电动势和内阻的实验方法及其对应的实验原理 学生自己阅读课本整理（5分钟） 方案一：利用电压表和电流表测定电源电动势和内阻 实验原理：由闭合电路欧姆定律有：E=U+Ir，其中U为路端电压，I为通过电源的电流，测出两组U、I值，即可解出E和r. 实验原理图： 原理表述：调节滑动变阻器，使电表获得两组数据，带入方程E=U+Ir，可得一个二元一次方程组， 解方程可得电源的电动势和内阻 方案二：利用电流表和电阻箱测定电源的电动势和内阻 实验原理：由E=U+Ir=IR+Ir，其中I和R分别指的是通过电源的电流和外电路的总电阻，测出两组I、R值便可求出E和r 实验原理图 原理描述：如图所示，改变电阻箱R的阻值，测出不同阻值时对应的电流表的示数，设分别为R1、I1和R2、I2。设被测电源的电动势和内阻分别为E、r，则由闭合电路欧姆定律可得： 解方程可得电源的电动势和内阻 ? 方案三：利用电压表和电阻箱测定电源的电动势和内阻 实验原理：由E=U+Ir=U+，其中U和R分别指的是路端电压和外电路的总电阻，测出两组U、R值便可求出E和r 实验原理图： 原理描述：如图所示，改变电阻箱R的阻值，测出不同阻值时对应的电压表的示数，设分别为R1、U1和R2、U2。设被测电源的电动势和内阻分别为E、r，电压表的内阻为RV，则由闭合电路欧姆定律可得：解方程可得电源的电动势和内阻 二数据处理 师生共同研究 方案一：为减小偶然误差，可测多组U、I值，求出多个E、r值，然后求E、r的平均值；或根据测出的多组U、I值，画U-I图象，由图线的纵截距和斜率找出E、r. ①、平均值法：把所测量的数据代入U=E-Ir计算出 同理，把其它几组r2,r3,E2,E3算出来，用公式，即为所测电源的电动势和内阻。 ②、图像法：方法找出函数、自变量，写出函数表达式， 由E=U+Ir变形得,其中r、E分别是电池的内阻和电动势，对于一个电池来说是常量；U随I的变化而变化，可以看做一个一次函数表达式，它的U-I图线应该是一条直线 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。此时可以看到这些点大致呈直线分布。如果发现个别明显错误的数据，应该把它剔除。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匀分布在直线两侧，这条直线能较好地代表U-I图线，如图所示： 图线的斜率为电源的内阻，图线的纵截距为电源的电动势 方案二：为减小偶然误差，可测多组R、I值，求出多个E、r值，然后求E、r的平均值；或根据测出的多组R、I值，画R-（或-R）图象，由图线的纵截距和斜率找出E、r. ①、平均值法： 把所测量的数据代入E=IR+Ir 即计算出 同理，把其它几组r2,r3,E2,E3算出来，用公式，即为所测电源的电动势和内阻。 2、图像法 由E=IR+Ir变形得(或),其中r、E分别是电池的内阻和电动势，对于一个电池来说是常量；(或)可以看做一个一次函数表达式，它的应该是一条直线 以(或R)为横坐标，R(或)为纵坐标建立直角坐标系，根据几组、R的测量数据在坐标系中描点。此时可以看到这些点大致呈直线分布。如果发现个别明显错误的数据，应该把它剔除。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匀分布在直线两侧，这条直线能较好地代表-R（或R-）图线，如图所示： 图甲 图乙 图甲中，斜率为电源的电动势k=E 纵截距的绝对值为电源的内阻 图乙中，斜率的倒数为电源的电动势 k=1/E 纵截距（r/E）与电动势的乘积电源的内阻 方案三：为减小偶然误差，可测多组U、R值，求出多个E、r值，然后求E、r的平均值；或根据测出的多组U、R值，画(或)图象，由图线的纵截距和斜率找出E、r. ①、平均值法 把所测量的数据代入E=U+ 即计算出 同理，把其它几组r2,r3,E2,E3算出来，用公式，即为所测电源的电动势和内阻。 ②、图像法 由E=U+变形得 (或),其中r、E分别是电池的内阻和电动势，对于一个电池来说是常量； (或)可以看做一个一次函数表达式，它的图线应该是一条直线 以为横坐标，为纵坐标建立直角坐标系，根据几组的测量数据在坐标系中描点。