資源簡介

(共33張PPT)
第二章　電路及其應用
7. 實驗：測量電池的電動勢和內阻
第2課時　實驗：伏阻法和安阻法測電池的電動勢和內阻
核心素養：1.掌握伏阻法測電池電動勢和內阻的原理。2.掌握安阻法測電池電動勢和 內阻的原理。3.能夠用電壓表、電流表、電阻箱等實驗器材進行實驗，能夠設計表 格，分析實驗數據，形成結論。4.能夠用圖像法處理實驗數據，減小誤差。
第*頁
研習任務一　伏阻法測電動勢和內阻
教材　認知
1. 實驗思路
2. 實驗器材
電池、電壓表、 、開關、導線。
U＋Ir　
電阻箱　


4. 誤差分析
電壓表的分流造成電動勢的測量值偏小，內阻的測量值偏小。
研習　經典
[典例1]　某同學利用如圖甲所示的電路測定電源的電動勢E和內阻r，所用的實驗器 材有：一個電壓表V、一個電阻箱R、一個阻值為5.0 Ω的定值電阻R0，一個開關和導 線若干。
甲 乙 丙
（1）根據電路圖，在圖乙中用筆畫線代替導線，將實物圖連成完整電路。
[答案]　（1）圖見解析
[解析]　（1）根據電路圖將實物圖連接完整，如圖所示，注 意導線不要交叉。
（3）由圖像可求得，該電源的電動勢E＝ 　V，內阻r＝ 　Ω。（結果均 保留兩位有效數字）
2.9　
2.5　
第*頁
研習任務二　安阻法測電池電動勢和內阻
教材　認知
1. 實驗思路
如圖所示，由E＝ 知，改變電阻箱的阻值，測出多組 、 的值， 通過圖像就可求出E、r的值。
2. 實驗器材
電池、 、 、開關、導線。
IR＋Ir　
I　
R　
電流表　
電阻箱　
4. 誤差分析
電流表的分壓引起系統誤差，電動勢的測量無偏差，內阻的測量值偏大（r測＝r真＋ RA）。
研習　經典
[典例2]　某同學測某干電池的電動勢和內阻。
[解析]　（1）在電學實驗中，連接電路時應將開關斷開，電阻箱的阻值調為最大， 確保實驗儀器、儀表的安全。
開關未斷開　
電阻箱阻
值為零　
甲
R/Ω 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0
I/A－1 0.15 0.17 0.19 0.22 0.26
6.7 5.9 5.3 4.5 3.8
乙
由圖像可計算出該干電池的電動勢為 　V（結果保留三 位有效數字）；內阻為 　Ω（結果保留兩位有效數字）。
[答案]（2）圖見解析
1.37（1.34～1.40均可）　
1.2（1.0～1.4均可）　
第*頁
研習任務三　實驗拓展與創新
[典例3]　利用如圖甲所示電路，可以測量電源電動勢和內阻，所用的實驗器材有：
待測電源（電動勢不大于6 V，內阻不大于1 Ω），電阻箱R（最大阻值999.9 Ω），表 頭G（量程為200 μA，內阻為900 Ω），定值電阻R0、R1，開關S，導線若干。
實驗步驟如下：
研習　經典
（1）先利用R0將表頭G改裝成2 mA的電流表，再將2 mA的電流表改裝成量程為6 V的 電壓表，則兩定值電阻的阻值分別為：R0＝ Ω，R1＝
Ω；
100　
2 910　
6.0　
0.40　
第*頁
課時作業
1. 東風中學課外興趣小組測量手機電池的電動勢和內阻的實驗原理圖如圖甲所示， 已知電池組的電動勢約為3 V、內阻小于1 Ω，現提供的器材如下：
A. 手機鋰電池（電動勢的標稱值為3.4 V）；
甲
B. 電壓表V1（量程為0～15 V，內阻約為10 kΩ）；
C. 電壓表V2（量程為0～3 V，內阻約為10 kΩ）；
D. 電阻箱R（0～99.9 Ω）；
E. 定值電阻R1（R1＝2 Ω）；
[基礎訓練]
F. 定值電阻R2（R2＝100 Ω）；
G. 開關和導線若干。
1
2
3
（1）如果要準確測量電源的電動勢和內阻，電壓表應選擇 　（選填實驗器材前 的標號）；定值電阻R0應選擇 　（選填實驗器材前的標號）。
解析：（1）由題意知電源電動勢約為3 V，要準確測量電源的電動勢和內阻，電壓表 應選擇量程為0～3 V的V2，故電壓表應選擇C，R2＝100 Ω的定值電阻太大，使得電壓 表指針的偏角太小，且在改變電阻箱阻值時，電壓表的示數變化不明顯，故定值電阻 選擇阻值較小的R1，故定值電阻R0應選擇E；
C　
E　
1
2
3
3.3　
0.25　
乙
解得E≈3.3 V，r＝0.25 Ω。
1
2
3
2. 某同學用如圖甲所示電路圖測定電源E（電動勢約為3 V，內阻約為1.5 Ω）的電動 勢和內阻。在實驗室中找到了如下器材。
A. 待測電源E（電動勢約為3 V，內阻約為1.5 Ω）；
甲
B. 電流表A（量程為0～0.6 A，內阻約為0.5 Ω）；
C. 電阻箱R（最大阻值為99.9 Ω）；
D. 定值電阻，阻值4 Ω；
E. 定值電阻，阻值40 Ω；
F. 開關S，導線若干。
（1）實驗中定值電阻應選用 　（填相應器材前的字母）。
解析：（1）定值電阻作為保護電阻，阻值4 Ω即可，40 Ω會使得回路中電流取值范圍 太小，故選D。
D　
1
2
3
乙
3　
2　
1
2
3
（3）考慮系統誤差，電源內阻的測量值 　（選填“大于”“小于”或“等 于”）真實值。
解析：（3）由于電流表內阻的分壓作用，使得電源內阻的測量值大于真實值。
大于　
1
2
3
[能力提升]
3. 某實驗小組測量電源電動勢（2.5～2.9 V）和其內阻（3～6 Ω），有以下器材： 電阻箱R（最大阻值10.0 Ω），電流表A（量程0～100 mA，內阻rA＝5.0 Ω），定值 電阻R'＝1 Ω，開關和導線若干。
（1）請在虛線框中設計合適的實驗電路圖。
答案：（1）見解析圖甲
解析：（1）根據題意可知，電流表量程偏小，小量程電流表改裝成 大量程電流表，必須并聯一小電阻分流，則測量電源電動勢和內阻的 電路如圖甲所示。
甲
1
2
3
（2）實驗記錄數據如表所示（其中I為電流表A的讀數，R為電阻箱接入電路的電 阻）。
1 2 3 4 5 6
R/Ω 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
I/mA 72.5 62.1 55.0 49.5 44.2 39.8
13.8 16.1 18.2 20.2 22.6 25.1
1
2
3
答案：（3）見解析圖乙
乙
1
2
3


1
2
3
2.65（2.50～2.75均可）　
4.34
（4.10～4.50均可）　
1
2
3

展開更多......

收起↑