襄阳一中高二
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导学提纲物理选修3-1编写：姚梅审核：康青使用时间：姓名__________考号___________第二章第10节测定电池的电动势和内阻第1学时一、学习目标1.进一步熟练电压表、电流表、滑动变阻器的使用。2.学会用伏安法测电池的电动势和内阻。3.学习利用用图象法处理实验数据。二、学法指导掌握数据处理的方法：平均值法：利用实验原理，计算若干组数相加求和，然后除以测量次数；图像法：由图线的斜率、截距、所包围面积和图线的交点等可以研究物理量之间的变化及其关系，找出规律。三、知识链接闭合电路欧姆定律伏安法三、自测试
题
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（第一部分）（一）实验原理实验原理：闭合电路的欧姆定律，即E=U+Ir。实验原理电路图：如右图。实验器材：待测电池（干电池一节），滑动变阻器，电压表、电流表、开关和导线等。（二）实验步骤第一步：确定电流表、电压表的量程，请按如图所示电路原理图把器材连接好。第二步：把变阻器的滑动片移到使阻值最大的一端。第三步：闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组电流表和电压表的示数。用同样的方法，测量几组U、I数值并记录下来。第四步：断开开关、整理好器材。（三）数据处理方法一：平均值法（代数法）运用方程组求解E和r.为了减少实验的偶然误差，应该利用U、I值多求几组E和r的值，算出它们的平均值。方法二：图象法对于E、r一定的电源，路端电压U与通过干路的电流I的U-I图象是一条直线，这条直线与纵轴U的交点表示电源的电动势E，与横轴I的交点，表示短路电流，图线斜率的绝对值表示电源的内阻r.在读图时应注意图象的纵坐标是否是从零开始，如图甲所示，则r=,若不是从零开始，如图乙所示，则r=.（四）注意事项1、为使电池的路端电压有明显变化，应选取内阻大些（用过一段时间）的干电池。2、在实验中不要将电流I调的过大，且读数要快，读完后立即切断电源，防止干电池大电流放电时内阻r的明显变化。3、测出不少于6组（I、U）数据，且I、U变化范围尽量大些。4、在画U—I图线时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧。5、干电池内阻较小时U的变化较小，坐标图中数据点将呈现如右图甲所示的状态，下部分大面积空间得不到利用，为此可使纵坐标不从零开始，如右图乙所示。把纵坐标的比列放大，可使结果的误差减小些。此时图线与横轴的交点不表示短路电流。6、合理选择电压表与电流表的量程可以减小读数误差，电压表选取0~3V的量程，电流表选取0~0.6A的量程。（五）误差分析：偶然误差：主要来源于电压表和电流表的读数以及作U—I图象时描点不准确。系统误差：由于电压表的分流，电动势E、内阻r的测量值都小于真实值。（第二部分）1、在“用伏安法测电池的电动势和内电阻”的实验中，某同学按照正确实验方法测出几组数据，根据这些数据画出U─I图线，如上图所示，从这图线可以看出：电池的电动势E=______V，内电阻r=_______。2、如图所示是根据某次实验记录数据画出的U—I图象，下列关于这个图象的说法中正确的是( )A．纵轴截距表示待测电源的电动势，即E＝3VB．横轴截距表示短路电流，即I短＝0.6AC．根据r＝eq\f(E,I短)，计算出待测电源内阻为5ΩD．根据r＝|eq\f(ΔU,ΔI)|，计算出待测电源内阻为1Ω问题记录:____________________________________________________________________五、当堂训练1.下面给出多种用伏安法测电池电动势和内电阻的数据处理方法，其中既减小偶然误差，又直观、简便的方法是（）A．测出两组I，U的数据，代入方程组E=U1+I1r和E=U2+Ir中，即可求出E和rB．多测几组I，U的数据，求出几组E，r，最后分别求出其平均值C．测出多组I，U的数据，画出U—I图像，再根据图像求E，rD．多测出几组I，U数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出开路时的路端电压即为电压势E，再用闭合电路欧姆定律求出内电阻r2.用如图所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻．电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用．除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：(a)电流表(量程0.6A、3A)；(b)电压表(量程3V、15V)；(c)定值电阻(阻值1Ω、额定功率5W)；(d)定值电阻(阻值10Ω、额定功率10W)；(e)滑动变阻器(阻值范围0～10Ω、额定电流2A)；(f)滑动变阻器(阻值范围0～100Ω、额定电流1A)．那么：(1)要正确完成实验，电压表的量程应选择______V，电流表的量程应选择________A；R0应选择________Ω的定值电阻，R应选择阻值范围是________Ω的滑动变阻器．(2)引起该实验系统误差的主要原因是________．六.知识清单.同桌互检U—I图象的斜率和截距的物理意义是什么？本实验如何进行误差分析？日清反思
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