2.5测电源电动势和内阻（导）—教科版高中物理选修3-1学案

2.5测电源电动势和内阻 【学习目标】1．理解闭合电路欧姆定律及其公式，并能熟练地用来解决有关的电路问题。 2.理解路端电压随电流（或外电阻）关系的公式表达，并能用来分析、计算有关问题。 【重点难点】 重点：电路动态分析 难点：带电容器电路的计算 【自主学习】 1．由E＝U＋Ir知，只要测出U、I的_____数据，就可以列出两个关于E、r的方程，从而解出E、r，因此用电压表、电流表加上一个可变电阻就能测E、r，电路图如图所示． 若采用此方法，为了减小误差，可以多测几组I和U的数据，分别列出若干组联立方程．求出若干组E和r，最后以E的_____和r的_____作为实验结果．或以 为横坐标， 为纵坐标建立直角坐标系．据实验数据描点．此时大致可以看出这些点呈_____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_____两侧，这条直线就能很好地代表U—I关系，这条直线与U轴的交点表示I＝____，属于_____的情况，这时的电压U等于_____，这条直线与I轴的交点表示U＝____，属于_____的情况，根据短路电流I短跟电源内阻r、电动势E的关系r＝，就可计算出电源的内阻． 2．由E＝IR＋Ir可知，只要能得到_____的两组数据，列出关于E、r的两个方程，就能解出E、r，用到的器材有_____、_____、_____、_____，电路图如图所示． 3. 由E＝U＋r知，如果能得到_____的两组数据，列出关于E、r的两个方程，就能解出E、r，用到的器材是_____、_____、_____、_____，电路图如图所示． 【交流讨论】 【成果展示】展示学生交流讨论成果 【教师执导】1.实验器材的选择 2.电路的设计 3.数据的处理 4.内、外接法的误差分析 【学以致用】 例1、用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻的实验中，被测电源是两节干电池串联的电池组，可供选择的实验器材如下： A．电流表，量程0～0.6 A,0～3 A B．毫安表，量程0～100 μA,0～100 mA C．电压表，量程0～3 V,0～15 V D．滑动变阻器，0～1 000 Ω，0.1 A E．滑动变阻器，0～20 Ω，2 A F．电键一个，导线若干 (1)为了尽量得到较好效果，电流表应选_____，量程应选_____，电压表量程应选_____，滑动变阻器应选_____． (2)如上图有甲、乙两个可供选择的电路，应选_____电路进行实验．实验中误差是由于_____表的读数比实际值偏_____． 举一反三 【变式1】为测定一节干电池(电动势约1.5 V，内阻约1.0 Ω)的电动势和内阻，实验室备有电流表G(满偏电流3 mA，内阻25 Ω)、定值电阻R0＝0.126 Ω、开关和若干导线及以下器材： A．量程0～3 V，内阻约1 000 Ω的电压表 B．量程0～15 V，内阻约1 500 Ω的电压表 C．总阻值为10 Ω、额定电流为2 A的滑动变阻器 D．总阻值为100 Ω、额定电流为1 A的滑动变阻器 (1)因电流表量程太小，需将R0与电流表_____联以扩大量程； (2)电压表应选择_____；滑动变阻器应选择_____；(填序号) (3)请在方框内完成实验电路图； (4)根据所画出的电路图，分析引起该实验系统误差的主要原因是_____． 【变式2】为了测定一节干电池的电动势和内电阻，现准备了下列器材： ①待测干电池E(电动势约1.5 V，内阻约1.0 Ω) ②电流计G(满偏电流3.0 mA，内阻10 Ω) ③电流表A(量程0～0.60 A，内阻0.10 Ω) ④滑动变阻器R1(0～20 Ω，2 A) ⑤滑动变阻器R2(0～1 000 Ω，1 A) ⑥定值电阻R3＝990 Ω ⑦开关和导线若干 (1)为了能尽量准确地进行测量，也为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是_____(填仪器代号)； (2)请用铅笔在图甲方框中画出实验电路原理图，并注明器材的字母代号； (3)图乙为某同学根据正确的电路图作出的I1－I2图线(I1为电流计G的示数，I2为电流表A的示数)，由该图线可求出被测干电池的电动势E＝_____V，内电阻r＝____ ... ...