高中電動(dòng)勢(shì)優(yōu)秀教案

測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。

一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無論做什么事都有計(jì)劃和準(zhǔn)備，作為教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生們能夠在上課時(shí)充分理解所教內(nèi)容，讓教師能夠快速的解決各種教學(xué)問題。那么如何寫好我們的教案呢？以下是小編為大家收集的“測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”歡迎大家閱讀，希望對(duì)大家有所幫助。

實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.學(xué)習(xí)測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的方法,掌握科學(xué)測(cè)量的主要步驟。
2.學(xué)會(huì)科學(xué)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法，有公式法和圖像法。
【自主學(xué)習(xí)】
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br> 測(cè)定電源的________________。
圖2.6-1
二、實(shí)驗(yàn)原理
1、圖2.6-1中，電源電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)電阻r，與路端電壓U、電流I的關(guān)系可寫為
E=______________。（1）
2、圖2.6-2中，電源電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)電阻r、電流I、電阻R的關(guān)系可寫為
E=______________。（2）
3、圖2.6-3中電源E、內(nèi)電阻r、路端電壓U、電阻R的關(guān)系可寫為
E=______________。（3）
ErR
ErR
圖2.6-2圖2.6-3
實(shí)驗(yàn)原理1是本節(jié)課的重點(diǎn)。測(cè)出幾組U,I數(shù)值，帶入(1)式得到的方程兩兩組成方程組，可得到E，r值。這種方法誤差較大。還可以多測(cè)出幾組U,I值，然后在U-I坐標(biāo)平面內(nèi)描出各組U、I值所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后通過這些點(diǎn)畫一直線，如圖2.6-4所示，直線與縱軸的的交點(diǎn)的縱坐標(biāo)就是電池的電動(dòng)勢(shì)的大小，直線與橫軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)就是電池的短路電流Io=E/r，因此可求的內(nèi)電阻r=E/Io。
三、實(shí)驗(yàn)器材
_________、__________、__________、__________、開關(guān)、U/V
導(dǎo)線。
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1.連接電路。如圖2.6-1所示。電流表取0.6A量程，電壓表
取3V量程，移動(dòng)觸頭位置使連入電路中的有效阻值_______。圖2.6-4
2.測(cè)幾組（I，U）值。閉合電鍵，移動(dòng)變阻器觸頭位置，使電流有明顯示數(shù)，記下一組（I，U）值，斷開電鍵。用同樣方法，多次移動(dòng)變阻器觸頭位置，記錄多組（I，U）值，然后斷開電鍵。
3.建立坐標(biāo)系、描點(diǎn)?？v軸表示__________,橫軸表示__________,取合適的標(biāo)度，使所描坐標(biāo)點(diǎn)分布絕大部分坐標(biāo)紙，必要時(shí)縱坐標(biāo)可以_________________。
4.據(jù)描出的坐標(biāo)點(diǎn)作出U-I圖像。應(yīng)使圖象盡量多的通過描出的點(diǎn)，不在圖象上的點(diǎn)要盡量對(duì)稱的分布于圖線兩側(cè)，誤差很大，應(yīng)堅(jiān)決舍棄。
5.測(cè)算電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。準(zhǔn)確讀出U-I圖線與縱軸和橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)，并帶入U(xiǎn)=E-Ir中，算出E=?r=?
【典型例題】
用電流表和電壓表測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r，所用的電路如圖2.6-5所示，一位同學(xué)測(cè)得六組數(shù)據(jù)如下表中所示。
組別I(A)U(V)
10.121.37
20.201.32
30.311.24
40.321.18
50.501.10
60.571.05

(1)試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖2.6-6中作出U-I圖線。
（2）根據(jù)圖線得出電池的電動(dòng)勢(shì)E=____V,電池的內(nèi)電阻r=________。
（3）若不作出圖線，只選用其中兩組U和I數(shù)據(jù)，
可利用公式E=U1+I1r,E=U2+I2r算出E和r，這樣做可能得出誤差很大的結(jié)果，選用第______組和第______組的數(shù)據(jù)，求得E和r誤差最大。
【針對(duì)訓(xùn)練】
1.在測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，為使實(shí)驗(yàn)效果明顯且不會(huì)損壞儀器，應(yīng)選擇下列電源中的（）
A.內(nèi)阻較大的普通干電池B.內(nèi)阻較小的普通蓄電池
C.小型交流發(fā)電機(jī)D.小型直流發(fā)電機(jī)
2.下面給出了幾種用伏安法測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)處理方法，其中既科學(xué)、直觀，又能減小偶然誤差的方法是（）
A.測(cè)出兩組I、U的數(shù)據(jù)，代入方程組E=U1+I1r和E=U2+I2r中，既可求出E和r
B.多測(cè)幾組I、U的數(shù)據(jù)，求出幾組E和r，最后分別求出其平均值
C.測(cè)出多組I、U的數(shù)據(jù)，畫出U-I圖象，再根據(jù)圖象求E、r
D.多測(cè)出幾組I、U的數(shù)據(jù)，分別求出I和U的平均值，用電壓表測(cè)出開路時(shí)的路端電壓即為電動(dòng)勢(shì)E，再用閉合電路歐姆定律求出內(nèi)電阻r
3.為測(cè)定某一電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，下面幾組器材中，能完成實(shí)驗(yàn)的是()
A.一只電流表、一只電壓表、一只變阻器、開關(guān)和導(dǎo)線
B.一只電流表、兩只變阻器、開關(guān)和導(dǎo)線
C.一只電流表、一只電阻箱、開關(guān)和導(dǎo)線
D.一只電壓表、一只電阻箱、開關(guān)和導(dǎo)線
４．如圖２．６－７所示為某一電源Ｕ－Ｉ曲線，由圖可知（）
A.電源電動(dòng)勢(shì)為2VB.電源內(nèi)電阻為1/3
C.電源短路時(shí)電流為6AD.電路路端電壓為1V時(shí)，電路中電流為5A
【能力訓(xùn)練】
1.下列關(guān)于電源電動(dòng)勢(shì)的說法中，正確的是
A.在某電池的電路中每通過2C的電荷量，電池提供的電能是4J，那么這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)是0.5V
B.電源的路端電壓增大時(shí)，其電源電動(dòng)勢(shì)一定也增大
C.無論內(nèi)電壓和外電壓如何變化，其電源電動(dòng)勢(shì)一定不變
D.電源的電動(dòng)勢(shì)越大，電源所提供的電能就越多
2.下列關(guān)于閉合電路的說法中，錯(cuò)誤的是
A.電源短路時(shí)，電源的內(nèi)電壓等于電動(dòng)勢(shì)
B.電源短路時(shí)，路端電壓為零
C.電源斷路時(shí)，路端電壓最大
D.電源的負(fù)載增加時(shí)，路端電壓也增大
3.如圖2.6-8所示是兩個(gè)不同電源的U-I特性曲線，下列判斷正確的是（）
A.電動(dòng)勢(shì)E1=E2，發(fā)生斷路時(shí)的電流I1〉I2
B.電動(dòng)勢(shì)E1=E2，內(nèi)阻r1〉r2
C.電動(dòng)勢(shì)E1E2，內(nèi)阻r1r2
D.當(dāng)兩電源的工作電流變化量相同時(shí)，電源2的
路端電壓變化大

4.如圖2.6-9所示為根據(jù)某次實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)畫出的U-I圖象下列
關(guān)于這個(gè)圖象的說法正確的是（）
A.由曲線與縱軸的交點(diǎn)可知，電源的電動(dòng)勢(shì)E=3V
B.橫軸截距表示短路電流，即I短=0.6A
C.根據(jù)r=E/I短，計(jì)算出待測(cè)電源的內(nèi)阻為5
D.根據(jù)r=△U/△I，計(jì)算出待測(cè)電源的內(nèi)阻為1
5.在測(cè)定一節(jié)干電池（電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)阻約為2）的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，下列可選用的變阻器和電壓表為(）
A.電壓表量程為15V
B.電壓表量程為3V
C.變阻器為20，1A
D.變阻器為500,0.1A
6.如圖2.6-10所示為“測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)電
路圖通過變阻器阻值的改變得到兩組數(shù)據(jù)（U1,I1）和（U2,I2)
則下列說法正確的是()
A.如果兩個(gè)表的示數(shù)是準(zhǔn)確的，則r=(U2-U1)/(I1-I2）
B.如果兩個(gè)表的示數(shù)是準(zhǔn)確的，則r=（U1-U2）/(I1-I2）
C.受RV的大小影響，E、r的測(cè)量值比真實(shí)值偏小
D.RV越大，對(duì)E,r的影響越小
7.如圖2.6-11所示的電路中，R1、R2為標(biāo)準(zhǔn)電阻。測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，如果偶然誤差可以忽略不計(jì)，則電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值比真實(shí)值_______,內(nèi)阻的測(cè)量值比真實(shí)值________測(cè)量誤差產(chǎn)生的原因是______________。
8.如圖2.6-12所示，圖線a為電源的U-I特性曲線，圖線b是電阻R的伏安特性曲線，用該電源和該電阻組成的閉合電路，電源的輸出功率為___________W，電源的效率為____________。
9.為了測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，先用下列器材：a.1.5V干電池兩節(jié)；b.電壓表（0-3v-15v）；c.電流表（0-0.6A-3.0A）；d.滑動(dòng)變阻器（0-20）；e.滑動(dòng)變阻器（0-1000）；f.電阻箱（0-9999.9）；g.開關(guān)，導(dǎo)線等，將下列實(shí)驗(yàn)步驟按次
序排列＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
A.斷開開關(guān)
B.按照電路圖接好電路，電壓表用0-3V，電流表用0-0.6A
C.移動(dòng)滑鍵減小電阻，使電流表指針有較明顯的偏轉(zhuǎn)，記錄電壓表和電流表的讀數(shù)
D.把滑動(dòng)變阻器的滑鍵滑到一段使其阻值最大
E.在移動(dòng)滑鍵減少電阻，記錄一組電流表、電壓表的示數(shù)，且之后逐漸減小
F.閉合開關(guān)

【學(xué)后反思】
_____________________________________________________________________________________________________________________________________。
參考答案
典型例題：
（1）略（2）1.46V0.72（3）34
針對(duì)訓(xùn)練：
1.A2.C3.ACD４．ＡＤ
能力訓(xùn)練：
1.C2.D3.ＡＤ4.ＡＤ5.ＢＣ6.ＡＣＤ
7.沒有誤差偏大電流表有內(nèi)阻
8.４６７%
9.ＢＤＦＣＥＡ

相關(guān)知識(shí)

測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻

一名愛崗敬業(yè)的教師要充分考慮學(xué)生的理解性，高中教師要準(zhǔn)備好教案，這是教師工作中的一部分。教案可以讓學(xué)生們充分體會(huì)到學(xué)習(xí)的快樂，使高中教師有一個(gè)簡單易懂的教學(xué)思路。優(yōu)秀有創(chuàng)意的高中教案要怎樣寫呢？以下是小編為大家收集的“測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”希望對(duì)您的工作和生活有所幫助。

選修3-1
第二章
2.9實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻
一、教材分析
“實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”是人教版高中物理選修3-1第二章第九節(jié)的內(nèi)容，它是閉合電路歐姆定律的深化和實(shí)際應(yīng)用，學(xué)生通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，既能鞏固電學(xué)問題的分析思路，加深對(duì)閉合電路歐姆定律的理解，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生合作、探究、交流能力，具有很重要的實(shí)際意義。。
二、教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)與技能
1、理解閉合電路歐姆定律內(nèi)容
2、理解測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的基本原理，體驗(yàn)測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的探究過程。
3、用解析法和圖象法求解電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。
4、使學(xué)生掌握利用儀器測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的方法，并通過設(shè)計(jì)電路和選擇儀器，開闊思路，激發(fā)興趣。
二、過程與方法
1、體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)研究中獲取數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、尋找規(guī)律的科學(xué)思維方法。
2、學(xué)會(huì)利用圖線處理數(shù)據(jù)的方法。
三、情感態(tài)度與價(jià)值觀
使學(xué)生理解和掌握運(yùn)用實(shí)驗(yàn)手段處理物理問題的基本程序和技能，具備敢于質(zhì)疑的習(xí)慣、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度和不斷求索的精神，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、思維能力和操作能力，提高學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)和興趣。

三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn)：利用圖線處理數(shù)據(jù)

難點(diǎn)：如何利用圖線得到結(jié)論以及實(shí)驗(yàn)誤差的分析
四、學(xué)情分析
1．知識(shí)基礎(chǔ)分析：
①掌握了閉合電路歐姆定律，會(huì)利用該定律列式求解相關(guān)問題。
②掌握了電流表、電壓表的使用方法。
2．學(xué)習(xí)能力分析：
①學(xué)生的觀察、分析能力不斷提高，能夠初步地、獨(dú)立發(fā)現(xiàn)事物內(nèi)在聯(lián)系和一般規(guī)律的能力。
②具有初步的概括歸納總結(jié)能力、邏輯推力能力、綜合分析能力。
五、教學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)法，講解法
六、課前準(zhǔn)備
1．學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：預(yù)習(xí)學(xué)案。
2．教師的教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體課件制作，課前預(yù)習(xí)學(xué)案，課內(nèi)探究學(xué)案，課后延伸拓展學(xué)案。3．教學(xué)環(huán)境的設(shè)計(jì)和布置：兩人一組，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)教學(xué)。
七、課時(shí)安排：1課時(shí)
八、教學(xué)過程
（一）預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
（二）情景引入、展示目標(biāo)
回顧上節(jié)所學(xué)內(nèi)容，引入新內(nèi)容
教師：上堂課我們學(xué)習(xí)了閉合電路的歐姆定律，那么此定律文字怎么述？公式怎么寫？
學(xué)生：閉合電路中的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟整個(gè)電路的電阻成反比，這就是閉合電路的歐姆定律。
提出問題：現(xiàn)在有一個(gè)干電池，要想測(cè)出其電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，你需要什么儀器，采用什么樣的電路圖，原理是什么？
學(xué)生討論后，得到的大致答案為：由前面的閉合電路歐姆定律I=E/（r+R）可知E=I（R＋r），或E=U＋I(xiàn)r，只需測(cè)出幾組相應(yīng)的數(shù)值便可得到，可以采用以下的電路圖：
這幾種方法均可測(cè)量，今天我們這節(jié)課選擇用測(cè)量的這一種。
（三）合作探究、精講點(diǎn)播
1.實(shí)驗(yàn)原理：閉合電路歐姆定律E=U＋I(xiàn)r
2.實(shí)驗(yàn)器材：
學(xué)生回答：測(cè)路端電壓；測(cè)干路電流，即過電源的電流。需測(cè)量的是一節(jié)干電池，電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)電阻大約為零點(diǎn)幾歐。
電流表、電壓表及滑動(dòng)變阻器的規(guī)格要根據(jù)實(shí)驗(yàn)的具體需要來確定，看看我們用到的電路圖里面、各需測(cè)的是什么？
提出問題：選用電路圖時(shí)，還可將接在外面，原則上也是可以的，那么我們?cè)谧鰧?shí)驗(yàn)時(shí)是否兩個(gè)都可以，還是哪一個(gè)更好？為什么？
學(xué)生回答：兩種方式測(cè)量都會(huì)帶來誤差。
采用圖1示數(shù)準(zhǔn)確示數(shù)偏小
采用圖2示數(shù)準(zhǔn)確示數(shù)偏小
選用哪種方式，要根據(jù)實(shí)際測(cè)量的需要確定，現(xiàn)在要想測(cè)出電源的內(nèi)阻，如果采用圖2方式，最后得到的結(jié)果相當(dāng)于電源內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻的總和，而兩者相差又不太多，這樣一來誤差就會(huì)比較大，所以應(yīng)采用圖1的電路圖。明確各儀器的規(guī)格：
電流表0～0.6A量程，電壓表0～3V量程。
滑動(dòng)變阻器0～50Ω。
此外，開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干。
3.數(shù)據(jù)處理：
原則上，利用兩組數(shù)據(jù)便可得到結(jié)果，但這樣做誤差會(huì)比較大，為此，我們可以多測(cè)幾組求平均，也可以將數(shù)據(jù)描在圖上，利用圖線解決問題。
明確：
①圖線的縱坐標(biāo)是路端電壓，它反映的是：當(dāng)電流I增大時(shí)，路端電壓U將隨之減小，U與I成線性關(guān)系，U=E—Ir。也就是說它所反映的是電源的性質(zhì)，所以也叫電源的外特性曲線。
②電阻的伏安特性曲線中，U與I成正比，前提是R保持一定，而這里的U－I圖線中，E、r不變，外電阻R改變，正是R的變化，才有I和U的變化。
實(shí)驗(yàn)中至少得到5組數(shù)據(jù)，畫在圖上擬合出一條直線。要求：使多數(shù)點(diǎn)落在直線上，并且分布在直線兩側(cè)的數(shù)據(jù)點(diǎn)的個(gè)數(shù)要大致相等，這樣，可使偶然誤差得到部分抵消，從而提高精確度。
討論：將圖線延長，與橫縱軸的交點(diǎn)各代表什么情況？
歸納：將圖線兩側(cè)延長，分別交軸與A、B點(diǎn)。
A點(diǎn)意味著開路情況，它的縱軸截距就是電源電動(dòng)勢(shì)E。
說明：
①A、B兩點(diǎn)均是無法用實(shí)驗(yàn)實(shí)際測(cè)到的，是利用得到的圖線向兩側(cè)合理外推得到的。
②由于r一般很小，得到的圖線斜率的絕對(duì)值就較小。為了使測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，可以將縱軸的坐標(biāo)不從零開始，計(jì)算r時(shí)選取直線上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)求得。
4.誤差分析：
實(shí)驗(yàn)中的誤差屬于系統(tǒng)誤差，請(qǐng)同學(xué)們進(jìn)一步討論，得到的數(shù)值是偏大還是偏??？（提示：利用圖線及合理的推理）
可以請(qǐng)幾位同學(xué)發(fā)言，最后得到結(jié)論。
因?yàn)殡妷罕淼姆至髯饔?br> 所以I真=I測(cè)＋I(xiàn)v
即（I真—I測(cè)）↑，
反映在圖線上：
當(dāng)U=0時(shí)，Iv→0I→I真
故r真＞r測(cè)E真＞E測(cè)
5.布置作業(yè)：
認(rèn)真看書，寫好實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
（四）反思總結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)。
教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，并進(jìn)行當(dāng)堂檢測(cè)。
設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)并對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行簡單的反饋糾正。（課堂實(shí)錄）
（五）發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)。
九、板書設(shè)計(jì)
一、實(shí)驗(yàn)原理：
二、實(shí)驗(yàn)步驟：
三、數(shù)據(jù)處理：
計(jì)算：
圖像：
四、誤差分析：
十、教學(xué)反思：本節(jié)課重在數(shù)據(jù)處理、誤差分析。

學(xué)校：臨清三中學(xué)科：物理編寫人：孫風(fēng)武審稿人：盛淑貞
多用電表學(xué)案
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
學(xué)習(xí)測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的方法,掌握科學(xué)測(cè)量的主要步驟。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br> 測(cè)定電源的________________。
二、實(shí)驗(yàn)原理
1、圖2.6-1中，電源電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)電阻r，與路端電壓U、電流I的關(guān)系可寫為
E=______________。（1）
2、圖2.6-2中，電源電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)電阻r、電流I、電阻R的關(guān)系可寫為
E=______________。（2）
3、圖2.6-3中電源E、內(nèi)電阻r、路端電壓U、電阻R的關(guān)系可寫為
E=______________。（3）
ErR
ErR
圖2.6-2圖2.6-3
實(shí)驗(yàn)原理1是本節(jié)課的重點(diǎn)。測(cè)出幾組U,I數(shù)值，帶入(1)式得到的方程兩兩組成方程組，可得到E，r值。這種方法誤差較大。還可以多測(cè)出幾組U,I值，然后在U-I坐標(biāo)平面內(nèi)描出各組U、I值所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后通過這些點(diǎn)畫一直線，如圖2.6-4所示，直線與縱軸的的交點(diǎn)的縱坐標(biāo)就是電池的電動(dòng)勢(shì)的大小，直線與橫軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)就是電池的短路電流Io=E/r，因此可求的內(nèi)電阻r=E/Io。
三、實(shí)驗(yàn)器材
_________、__________、__________、__________、開關(guān)、
導(dǎo)線。
三、提出疑惑
同學(xué)們，通過你的自主學(xué)習(xí)，你還有哪些疑惑，請(qǐng)把它填在下面的表格中
疑惑點(diǎn)疑惑內(nèi)容
課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
學(xué)會(huì)科學(xué)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法，有公式法和圖像法。
學(xué)習(xí)重難點(diǎn)：圖像法計(jì)算E、r。
二、學(xué)習(xí)過程
實(shí)驗(yàn)步驟
1.連接電路。如圖2.6-1所示。電流表取0.6A量程，電壓表oIoI/A
取3V量程，移動(dòng)觸頭位置使連入電路中的有效阻值_______。圖2.6-4
2.測(cè)幾組（I，U）值。閉合電鍵，移動(dòng)變阻器觸頭位置，使電流有明顯示數(shù)，記下一組（I，U）值，斷開電鍵。用同樣方法，多次移動(dòng)變阻器觸頭位置，記錄多組（I，U）值，然后斷開電鍵。
3.建立坐標(biāo)系、描點(diǎn)?？v軸表示__________,橫軸表示__________,取合適的標(biāo)度，使所描坐標(biāo)點(diǎn)分布絕大部分坐標(biāo)紙，必要時(shí)縱坐標(biāo)可以_________________。
4.據(jù)描出的坐標(biāo)點(diǎn)作出U-I圖像。應(yīng)使圖象盡量多的通過描出的點(diǎn)，不在圖象上的點(diǎn)要盡量對(duì)稱的分布于圖線兩側(cè)，誤差很大，應(yīng)堅(jiān)決舍棄。
5.測(cè)算電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。準(zhǔn)確讀出U-I圖線與縱軸和橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)，并帶入U(xiǎn)=E-Ir中，算出E=?r=?
【典型例題】
用電流表和電壓表測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r，所用的電路如圖2.6-5所示，一位同學(xué)測(cè)得六組數(shù)據(jù)如下表中所示。
組別I(A)U(V)
10.121.37
20.201.32
30.311.24
40.321.18
50.501.10
60.571.05
(1)試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖2.6-6中作出U-I圖線。
（2）根據(jù)圖線得出電池的電動(dòng)勢(shì)E=____V,電池的內(nèi)電阻r=________。
（3）若不作出圖線，只選用其中兩組U和I數(shù)據(jù)，可利用公式E=U1+I1r,E=U2+I2r算出E和r，這樣做可能得出誤差很大的結(jié)果，選用第______組和第______組的數(shù)據(jù)，求得E和r誤差最大。
（三）反思總結(jié)
誤差分析是難點(diǎn)

(四)當(dāng)堂檢測(cè)
1.在《測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻》的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)電池、開關(guān)和導(dǎo)線配合下列哪些儀器.可以達(dá)到測(cè)定目的()
A.一只電流表和一只滑動(dòng)變阻器
B.一只電流表和一只電壓表
C.一只電流表和一只電阻箱
D.一只電壓表和一只電阻箱
2.下面給出多種用伏安法測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的數(shù)據(jù)處理方法，其中既減小偶然誤差，又直觀、簡便的方法是（）
A．測(cè)出兩組I，U的數(shù)據(jù)，代入方程組E=U1+I1r和E=U2+I2r中，即可求出E和r
B．多測(cè)幾組I，U的數(shù)據(jù)，求出幾組E，r，最后分別求出其平均值
C．測(cè)出多組I，U的數(shù)據(jù)，畫出U—I圖像，再根據(jù)圖像求E，r
D．多測(cè)出幾組I，U數(shù)據(jù)，分別求出I和U的平均值，用電壓表測(cè)出開路時(shí)的路端電壓即為電壓勢(shì)E，再用閉合電路歐姆定律求出內(nèi)電阻r
3.現(xiàn)有器材：量程為10.0mA、內(nèi)阻約30-40的電流表一個(gè)，定值電阻R1=150，定值電阻R2=100，單刀單擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干。要求利用這些器材測(cè)量一干電池（電動(dòng)勢(shì)約1.5V）的電動(dòng)勢(shì)。
（1）按要求在實(shí)物圖上連線。
（2）用已知量和直接測(cè)得量表示的待測(cè)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為E=，式中各直接測(cè)得量的意義是：.
課后練習(xí)與提高
1.用電壓表、電流表測(cè)定a、b兩節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)Ea、Eb和內(nèi)電阻ra、rb時(shí)，畫出的圖線如圖所示，則()

A、.EaEb，rarbB、EaEb，rarb
C、EaEb，rarbD、EaEb，rarb
2.在圖所示的電路中，R1、R2為標(biāo)準(zhǔn)電阻，測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻時(shí)，如果偶然誤差可以忽略不計(jì)，則電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值______真實(shí)值，內(nèi)電阻的測(cè)量值______真實(shí)值，測(cè)量誤差產(chǎn)生的原因是______.

3.在測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材：
①干電池E（電動(dòng)勢(shì)約為1.5V、內(nèi)電阻大約為1.0）
②電壓表V（0~15V）
③電流表A（0~0.6A、內(nèi)阻0.1）
④電流表G（滿偏電流3mA、內(nèi)阻Rg=10）
⑤滑動(dòng)變阻器R1（0~10、10A）
⑥滑動(dòng)變阻器R2（0~100、1A）
⑦定值電阻R3=990
⑧開關(guān)、導(dǎo)線若干
⑴為了方便且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，其中應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器是_________（填寫字母代號(hào)）；
⑵請(qǐng)?jiān)诰€框內(nèi)畫出你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖，并在圖中標(biāo)上所選用器材的符號(hào)。
(3)上圖為某一同學(xué)根據(jù)他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，繪出的I1—I2圖線（I1為電流表G的示數(shù)，I2為電流表A的示數(shù)），由圖線可求得被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=_____V，內(nèi)電阻r=_____。
4.在測(cè)定一節(jié)干電池(電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)阻約為2)的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，變阻器和電壓表各有兩個(gè)供選：A電壓表量程為15V，B電壓表量程為3V，A變阻器為(20，3A)，B變阻器為(500，0.2A)。
電壓表應(yīng)該選_______(填A(yù)或B)，這是因_______________________________________；
變阻器應(yīng)該選_______(填A(yù)或B)，這是因_______________________________________。
5.要求測(cè)量由2節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r（約幾歐），提供下列器材：電壓表V（量程3V，內(nèi)阻1kΩ）、電壓表V2（量程15V，內(nèi)阻2kΩ）、電阻箱（0～9999Ω）、開關(guān)、導(dǎo)線若干。
某同學(xué)用量程為15V的電壓表連接成如圖所示的電路，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
（l）合上開關(guān)S，將電阻箱R阻值調(diào)到R1＝10Ω，讀得電壓表的讀數(shù)為U1
（2）將電阻箱R阻值調(diào)到R2＝20Ω，讀得電壓表的讀數(shù)為U2，由方程組U1＝ε－U1r/R1、U2＝ε－U2/R2解出ε、r
為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，上述實(shí)驗(yàn)在選擇器材和實(shí)驗(yàn)步驟中，應(yīng)做哪些改進(jìn)？
6.測(cè)量電源B的電動(dòng)勢(shì)E及內(nèi)阻r（E約為4.5V，r約為1.5Ω）。
器材：量程3V的理想電壓表○V，量程0.5A的電流表○A（具有一定內(nèi)阻），固定電阻R=4Ω，滑動(dòng)變阻器R′，開關(guān)S，導(dǎo)線若干。
①畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖。圖中各無件需用題目中給出的符號(hào)或字母標(biāo)出。
②實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)電流表讀數(shù)為I1時(shí)，電壓表讀數(shù)為U1；當(dāng)電流表讀數(shù)為I2時(shí)，電壓表讀數(shù)為U2。則可以求出E=，r=。（用I1，I2，U1，U2及R表示）

答案：當(dāng)堂檢測(cè)
1、CD2、C
3、（1）連圖：左圖只用R1接入電路；右圖用R1和R2串聯(lián)接入電路。
（2）R2I1是外電阻為R1時(shí)的電流，I2是外電阻為R1和R2串聯(lián)時(shí)的電流
課后練習(xí)與提高
1、A
2、等于，大于電流表具有內(nèi)電阻
3、⑴R1；⑵電路圖如右圖所示；
⑶1.47（1.46~1.48均可）；0.83(0.81~0.85均可)
4、B，A電壓表的量程過大，誤差較大；A，B變阻器額定電流過小且調(diào)節(jié)不便。
5、應(yīng)選用量程為3V的電壓表．
改變電阻箱阻值R，讀取若干個(gè)U的值，由I＝U/R計(jì)算出電流的值，然后作出U－I圖線，得到ε、r。
6、①實(shí)驗(yàn)電路原理圖如圖。
②

第9節(jié)　實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻

第9節(jié)實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻
要點(diǎn)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)
1．實(shí)驗(yàn)步驟
(1)電流表用0.6A量程，電壓表用3V量程，按圖連接好電路．
(2)把變阻器的滑動(dòng)片移到使阻值最大的一端．
(3)閉合電鍵，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)，記錄一組數(shù)據(jù)(I，U)，用同樣方法測(cè)量幾組I、U值，記錄在自己設(shè)計(jì)的表格中．
(4)打開電鍵，整理好器材．
(5)處理數(shù)據(jù)，用公式法和作圖法兩種方法求出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的值．
2．注意事項(xiàng)
(1)使用內(nèi)阻大些(用過一段時(shí)間)的干電池，在實(shí)驗(yàn)中不要將I調(diào)得過大，一般不超過0.5A，每次讀完U、I讀數(shù)立即斷電，以免干電池在大電流放電時(shí)極化現(xiàn)象過重，E、r明顯變化．
(2)測(cè)出不少于6組(I，U)數(shù)據(jù)，且U、I變化范圍盡量大些．
(3)在畫U—I圖線時(shí)，要使較多的點(diǎn)落在這條直線上或使各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，而不要顧及個(gè)別離開較遠(yuǎn)的點(diǎn)以減小偶然誤差．
(4)干電池內(nèi)阻較小時(shí)U的變化較小，坐標(biāo)圖中數(shù)據(jù)點(diǎn)將呈現(xiàn)如圖2－9－5甲所示的狀況，下部分大面積空間得不到利用，為此可使縱坐標(biāo)不從零開始，如圖乙所示，縱坐標(biāo)不從零開始，把縱坐標(biāo)的比例放大，可使結(jié)果的誤差減小些．此時(shí)圖線與橫軸交點(diǎn)不表示短路電流，計(jì)算內(nèi)阻要在直線上任取兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的點(diǎn)，用r＝|ΔUΔI|計(jì)算出電池的內(nèi)阻r.
圖2－9－5
(5)合理地選擇電壓表與電流表的量程可以減小讀數(shù)誤差，電壓表選取0～3V量程，電流表選取0～0.6A量程.

1.U—I圖象的斜率和截距的物理意義是什么？
圖2－9－6
我們用U—I圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到了一條以點(diǎn)A(與縱軸U的交點(diǎn))和點(diǎn)B(與橫軸I的交點(diǎn))為端點(diǎn)的斜線U＝E－Ir(如圖2－9－6所示)，那么，應(yīng)該如何認(rèn)識(shí)這條直線的物理意義？
對(duì)于點(diǎn)A，從坐標(biāo)可以看出，電流I＝0，這時(shí)電路處于斷路狀態(tài)，因此縱坐標(biāo)UA＝E.而UA也是直線的截距，則圖象的截距表示了電源的電動(dòng)勢(shì)．
對(duì)于點(diǎn)B，從坐標(biāo)可以看出，路端電壓U＝0，這時(shí)電路處于短路狀態(tài)，因此橫坐標(biāo)為短路電流I短，一般電源的內(nèi)電阻都較小，因此短路電流很大，容易燒壞電源，甚至引起火災(zāi)等不良后果，應(yīng)避免短路現(xiàn)象的發(fā)生．
由圖象可求得直線的斜率(即斜線與橫軸I的夾角α的正切)
tanα＝OAOB＝0－EI－0＝－r
這與歐姆定律的直線方程U＝E－Ir的斜率k＝－r一致．可見，U—I圖象的斜率的絕對(duì)值就是電源內(nèi)電阻的數(shù)值．這就是斜率k＝tanα的物理意義．
2．本實(shí)驗(yàn)如何進(jìn)行誤差分析？
(1)第一種實(shí)驗(yàn)線路(課本上的測(cè)量電路)
U＝E－Ir中I是通過電源的電流，而本實(shí)驗(yàn)用圖2－9－7所示的電路是存在系統(tǒng)誤差的，這是由于電壓表分流IV，使電流表示值I測(cè)小于電池的輸出電流I真．
因?yàn)镮真＝I測(cè)＋I(xiàn)V，而IV＝URV，U越大，IV越大，U趨于零時(shí)，IV也趨于零．
圖2－9－7
圖2－9－8

所以它們的關(guān)系可用圖2－9－8表示，測(cè)量圖線為AB，真實(shí)圖線為A′B.
由圖線可看出r和E的測(cè)量值都小于真實(shí)值．
r測(cè)r真，E測(cè)E真
(2)第二種實(shí)驗(yàn)線路
測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的第二種接法，如圖2－9－9所示．
圖2－9－9
圖2－9－10
由于電流表的分壓作用，因?yàn)閁真＝U測(cè)＋UA′＝U測(cè)＋I(xiàn)RA，RA為電流表的內(nèi)阻，這樣在U—I圖線上對(duì)應(yīng)每一個(gè)I應(yīng)加上一修正值ΔU＝IRA，由于RA很小，所以在I很小時(shí)，ΔU趨于零，I增大，ΔU也增大，理論值與測(cè)量值的差異如圖2－9－10所示．
由圖可知：E測(cè)＝E真，r測(cè)r真(內(nèi)阻測(cè)量誤差非常大)．實(shí)際測(cè)量時(shí)應(yīng)選電路圖2－9－7.

一、實(shí)驗(yàn)基本操作
【例1】某學(xué)生用電流表和電壓表測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，所用滑動(dòng)變阻器的阻值為0～20Ω，連接電路的實(shí)物圖如圖2－9－11所示．
圖2－9－11
該學(xué)生接線中錯(cuò)誤的和不規(guī)范的做法是()
A．滑動(dòng)變阻器不起變阻作用
B．電流表接線有錯(cuò)
C．電壓表量程選用不當(dāng)
D．電壓表接線不妥
答案AD
解析實(shí)物圖中，滑動(dòng)變阻器的兩個(gè)固定端被接入電路，滑片移動(dòng)時(shí)，變阻器不起變阻作用，選A項(xiàng)．
電流表和電壓表只允許從電表的正接線柱流入，負(fù)接線柱流出，故圖中電壓表接線錯(cuò)誤，電流表接線正確．故選D項(xiàng)，不選B項(xiàng)．
一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5V，電壓表選用0～3V量程是正確的，故不選C項(xiàng)．
圖中電壓表直接和電池并聯(lián)，即使開關(guān)斷開，電壓表仍有示數(shù)，開關(guān)不能控制整個(gè)電路，從這個(gè)角度看出應(yīng)選D項(xiàng)．
二、數(shù)據(jù)處理方法
【例2】下面是在測(cè)某電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中記錄的六組數(shù)據(jù)．請(qǐng)?jiān)谥苯亲鴺?biāo)系中畫出U—I圖，并根據(jù)圖象算出待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.
U/V1.371.321.241.181.101.05
I/A0.120.200.310.320.500.57
答案圖象見解析圖1.46V0.72Ω
解析建立坐標(biāo)系，利用描點(diǎn)法畫出U—I圖象，如圖所示．第四個(gè)點(diǎn)明顯偏離，可見誤差太大，應(yīng)舍去．直線與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)即為電源的電動(dòng)勢(shì)E＝1.46V．由閉合電路的歐姆定律E＝U＋I(xiàn)r，將直線上的點(diǎn)(1.10,0.50)的坐標(biāo)U＝1.10V，I＝0.50A代入得內(nèi)阻r＝0.72Ω.

1.做電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，元件位置放置原則是：電表的位置利于觀察、開關(guān)和滑動(dòng)變阻器等要操作的器件放在便于操作的地方，以下幾種測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)電路各器件布列方案的俯視圖中，其中最佳方案是()
A．變阻器
電壓表電流表
電池開關(guān)
實(shí)驗(yàn)者
B.電池電壓表電流表
開關(guān)變阻器
實(shí)驗(yàn)者
C.開關(guān)電池
變阻器
電壓表電流表
實(shí)驗(yàn)者
D．開關(guān)電池
電壓表電流表變阻器
實(shí)驗(yàn)者
答案B
2.
圖2－9－12
如圖2－9－12所示是根據(jù)某次實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)畫出的U—I圖象，下列關(guān)于這個(gè)圖象的說法中正確的是()
A．縱軸截距表示待測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)，即E＝3V
B．橫軸截距表示短路電流，即I短＝0.6A
C．根據(jù)r＝EI短，計(jì)算出待測(cè)電源內(nèi)阻為5Ω
D．根據(jù)r＝|ΔUΔI|，計(jì)算出待測(cè)電源內(nèi)阻為1Ω
答案AD
3．某同學(xué)采用如圖2－9－13所示的電路測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，已知有干電池(電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)阻約2Ω)，電壓表(0～3V,3kΩ)，電流表(0～0.6A,1.0Ω)，滑動(dòng)變阻器R1(10Ω，2A)和R2(100Ω，0.1A)各一只．

圖2－9－13
(1)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________(選填“R1”或“R2”)．
(2)在圖乙中用筆畫線代替導(dǎo)線連接實(shí)驗(yàn)電路．
(3)在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得多組電壓和電流值，得到如圖丙所示的U—I圖象，由圖可較準(zhǔn)確地求出電源電動(dòng)勢(shì)E＝______V；內(nèi)阻r＝________Ω.
答案(1)R1(2)見解析圖(3)1.48(1.47～1.49均正確)1.79(1.78～1.90均正確)
解析(1)電路中最大電流I＝Er＝1.5V2Ω＝0.75A．R2的額定電流小于0.75A，同時(shí)R2阻值遠(yuǎn)大于電源內(nèi)阻r，不便于調(diào)節(jié)，所以變阻器用R1.
(2)如下圖所示．
(3)將圖線延長，交于縱軸，則縱截距即為電動(dòng)勢(shì)E＝1.48V(1.47～1.49V均正確)
r＝ΔUΔI，可得r＝1.79Ω(1.78～1.90Ω均正確)

題型一測(cè)量原理和數(shù)據(jù)處理
在“測(cè)定一節(jié)干電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中
(1)第一組同學(xué)利用如圖1(a)的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量，電壓表應(yīng)選擇量程________(填“3V”或“15V”)，實(shí)驗(yàn)后得到了如圖(b)的U—I圖象，則電池內(nèi)阻為________Ω.(電壓表、電流表均為理想電表)
(2)第二組同學(xué)也利用圖(a)的連接測(cè)量另一節(jié)干電池，初始時(shí)滑片P在最右端，但由于滑動(dòng)變阻器某處發(fā)生斷路，合上電鍵后發(fā)現(xiàn)滑片P向左滑過一段距離x后電流表有讀數(shù)，于是該組同學(xué)分別作出了電壓表讀數(shù)U與x、電流表讀數(shù)I與x的關(guān)系圖，如圖(c)所示，則根據(jù)圖象可知，電池的電動(dòng)勢(shì)為________V，內(nèi)阻為________Ω.
圖1
思維步步高在圖(b)中，圖象的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的物理意義是什么？圖線和橫縱坐標(biāo)的交點(diǎn)的物理意義是什么？0.30A是不是短路電流？在圖(c)中，0～5cm電壓表和電流表的示數(shù)為什么不發(fā)生變化？怎樣根據(jù)圖象求解電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻？
解析在圖(b)中，圖象的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的物理意義分別是路端電壓和干路電流，由于圖象的縱坐標(biāo)不是從0開始變化，所以圖線和縱坐標(biāo)的交點(diǎn)是電源電動(dòng)勢(shì)，但是橫坐標(biāo)不是短路電流，電源內(nèi)阻應(yīng)該為：r＝ΔUΔI.在圖(c)中，0～5cm電壓表和電流表的示數(shù)由于滑動(dòng)變阻器斷路而不發(fā)生變化，可以根據(jù)兩組相對(duì)應(yīng)的路端電壓和干路電流值列方程求解電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．
答案(1)3V1.5(2)1.51
測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理常見問題：①用縱坐標(biāo)表示路端電壓，橫坐標(biāo)表示干路電流，其中和縱坐標(biāo)的交點(diǎn)是電源電動(dòng)勢(shì)，和橫坐標(biāo)的交點(diǎn)不一定是短路電流．電壓變化量和電流變化量的比值表示內(nèi)阻．②誤差如果采用圖(a)的接法，則誤差來源于電流表的分壓，電源電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值等于真實(shí)值，內(nèi)阻的測(cè)量值大于真實(shí)值.
題型二實(shí)驗(yàn)的延伸考查
同學(xué)們知道，將兩個(gè)金屬電極插入任何一個(gè)水果中就可以做成一個(gè)水果電池，但日常生活中我們很少用“水果電池”，這是為什么呢？某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)準(zhǔn)備就此問題進(jìn)行探究．
(1)
圖2
同學(xué)們通過查閱資料知道將鋅、銅兩電極插入水果中，電動(dòng)勢(shì)大約會(huì)有1伏多一點(diǎn)．曉宇同學(xué)找來了一個(gè)土豆做實(shí)驗(yàn)，當(dāng)用量程為0～3V、內(nèi)阻約50kΩ的伏特表測(cè)其兩極時(shí)讀數(shù)為0.96V．但當(dāng)他將四個(gè)這樣的水果電池串起來給標(biāo)值為“3V，0.5A”的小燈泡供電時(shí)，燈泡并不發(fā)光．檢查燈泡、線路均沒有故障，而用伏特表測(cè)量其電壓確實(shí)能達(dá)到1V多．據(jù)您猜想，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因應(yīng)當(dāng)是：____________________________(不要求寫分析、推導(dǎo)過程)．
(2)若實(shí)驗(yàn)室除了導(dǎo)線和開關(guān)外，還有以下一些器材可供選擇：
A．電流表A1(量程為0～0.6A，內(nèi)阻為1Ω)
B．靈敏電流表A2(量程為0～0.6mA，內(nèi)阻為800Ω)
C．靈敏電流表A3(量程為0～300μA，內(nèi)阻未知)
D．滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值約10Ω)
E．滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值約2kΩ)
F．定值電阻(阻值2kΩ)
G．變阻箱(0～9999Ω)
①為了能盡可能準(zhǔn)確測(cè)定“土豆電池”的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇的器材是________(填器材前的字母代號(hào))．
②畫出應(yīng)采用的電路．
思維步步高電池給燈泡供電，燈泡不亮的原因是什么？要想測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻，需要測(cè)量路端電壓和干路電流，該問題中沒有電壓表，需要怎樣進(jìn)行處理？電阻箱能夠起到什么作用？
解析電池給燈泡供電，燈泡不亮是因?yàn)殡娐分须娏骱苄。瑹襞輰?shí)際工作的功率很小，要想測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻，需要測(cè)量路端電壓和干路電流，電流表有提供，要采用量程較小(電路中電阻很大)，已知電阻(內(nèi)阻測(cè)量值減去電流表內(nèi)阻等于真實(shí)值)的電流表，所以選擇靈敏電流表A2.靈敏電流計(jì)和電阻箱串聯(lián)后可以當(dāng)作電壓表使用．
答案(1)水果電池的內(nèi)阻太大(2)①B、G②如下圖所示
本題考查測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)、閉合電路歐姆定律等知識(shí)，考查邏輯推理能力、分析綜合能力和實(shí)驗(yàn)探究能力．要注意實(shí)驗(yàn)的變形之后仍然從原理出發(fā)分析，找出“新實(shí)驗(yàn)”的原理.
一、選擇題

1．如圖3所示，
圖3
甲、乙為兩個(gè)獨(dú)立電源的路端電壓與通過它們的電流I的關(guān)系圖象，下列說法中正確的是()
A．路端電壓都為U0時(shí)，它們的外電阻相等
B．電流都是I0時(shí)，兩電源的內(nèi)電壓相等
C．電源甲的電動(dòng)勢(shì)大于電源乙的電動(dòng)勢(shì)
D．電源甲的內(nèi)阻小于電源乙的內(nèi)阻
答案AC
2．用圖象法計(jì)算電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻時(shí)，先要描點(diǎn)，就是在U—I坐標(biāo)系中描出與每組I、U值對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，以下說法中正確的是()
A．這些點(diǎn)應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確地分布在一條直線上，即U—I圖線應(yīng)通過每個(gè)點(diǎn)
B．這些點(diǎn)應(yīng)當(dāng)基本上在一條直線上，由于偶然誤差不能避免，所以U—I圖線不可能通過每一個(gè)點(diǎn)
C．不在U—I圖線上的點(diǎn)應(yīng)當(dāng)大致均衡地分布在圖線兩側(cè)
D．個(gè)別偏離直線太遠(yuǎn)的點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)舍去
答案BCD
解析用描點(diǎn)法畫圖象時(shí)，應(yīng)使這些點(diǎn)基本在一條直線上，且大致均衡地分布在圖線兩側(cè)，個(gè)別偏離直線太遠(yuǎn)的點(diǎn)是由于偶然誤差造成的，應(yīng)當(dāng)舍去．
3．在測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)的實(shí)物連接圖中(如圖4)，電流表和電壓表的正接線柱都尚未連接，為了做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該把()
圖4
A．電流表的正接線柱與c點(diǎn)相連
B．電流表的正接線柱與b點(diǎn)相連
C．電壓表的正接線柱與a點(diǎn)相連
D．電壓表的正接線柱與c點(diǎn)相連
答案AC
4．用伏安法測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，下列注意事項(xiàng)中正確的是()
A．應(yīng)選用新的干電池作為被測(cè)電源，以使電壓表示數(shù)的變化比較明顯
B．應(yīng)選用內(nèi)阻較小的電壓表和電流表
C．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，不能使滑動(dòng)變阻器短路，以免造成電流表過載
D．根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)作U－I圖象時(shí)，應(yīng)通過盡可能多的點(diǎn)畫一條直線，并使不在直線上的點(diǎn)大致均勻分布在直線兩側(cè)
答案CD
5.
圖5
在用圖5所示的電路測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，若有兩只電壓表V1和V2量程相同，內(nèi)阻RV1RV2；兩只電流表A1、A2量程相同，內(nèi)阻RA1RA2，在該實(shí)驗(yàn)中，為了使E、r的測(cè)量精確些，選擇的電表可以是()
A．V1和A2B．V2和A2
C．V2和A1D．V1和A1
答案AD
解析首先分析該電路的誤差來源，此種接入電路的方法來源于電壓表分流，即所測(cè)得的電流為不準(zhǔn)確值(不是干路電流)，所以應(yīng)盡可能避免電壓表分流，應(yīng)選大阻值電壓表．
6．下面給出的用伏安法測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的數(shù)據(jù)處理方法中，既能減小偶然誤差，又直觀簡便的方法是()
A．測(cè)出兩組I和U數(shù)據(jù)，代入E＝U1＋I(xiàn)1rE＝U2＋I(xiàn)2r方程組，求出E和r
B．測(cè)出多組I和U數(shù)據(jù)，代入方程求出幾組E和r，最后求出平均值
C．測(cè)出多組I和U數(shù)據(jù)，畫出U—I圖象，根據(jù)圖象求出E和r
D．測(cè)出多組I和U數(shù)據(jù)，分別求出I和U的平均值，然后代入公式求出E和r
答案C
7．如圖6所示，
圖6
已知R1＝R2＝R3＝1Ω.當(dāng)開關(guān)S閉合后，電壓表的讀數(shù)為1V；當(dāng)開關(guān)S斷開后，電壓表的讀數(shù)為0.8V，則電池的電動(dòng)勢(shì)等于()
A．1VB．1.2V
C．2VD．4V
答案C
解析開關(guān)閉合時(shí)，R總＝r＋R1＋R2R3R2＋R3＝r＋1.5
將I＝UR1＝1A代入公式得E＝r＋1.5①
開關(guān)斷開時(shí)，R總′＝r＋R1＋R3＝r＋2
將I′＝U′R1＝0.8A代入公式得E＝0.8r＋1.6②
解之得E＝2V，r＝0.5Ω
二、實(shí)驗(yàn)計(jì)算論述題
8．如圖7所示是測(cè)量兩節(jié)干電池組成的串聯(lián)電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)所用器材，用實(shí)線將它們連成實(shí)驗(yàn)電路．
圖7
答案見解析圖
解析
本題考查實(shí)驗(yàn)電路的實(shí)物連線．首先畫出實(shí)驗(yàn)電路圖如右圖所示．因?yàn)榇郎y(cè)電源電動(dòng)勢(shì)約為3V，所以電壓表選用0～3V的量程；干電池的允許電流一般在0.5A左右，所以電流表應(yīng)選用0～0.6A的量程；注意開關(guān)閉合前，要使變阻器接入電路的阻值盡量大些，保護(hù)電流表以防燒毀．電壓表不要直接接在電源的兩極上，要受開關(guān)的控制，實(shí)物連接圖如下圖所示．
9．為了測(cè)量兩節(jié)串聯(lián)干電池的電動(dòng)勢(shì)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖8所示的實(shí)驗(yàn)電路，其中E是待測(cè)電池組，內(nèi)阻不能忽略；V1、V2是兩只量程都合適的電表，內(nèi)阻不是很大，且未知；S1、S2是單刀單擲開關(guān)；導(dǎo)線若干．
圖8

(1)請(qǐng)根據(jù)電路圖甲，在圖乙中連線，將器材連成實(shí)驗(yàn)電路．
(2)實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的物理量是________________________________________________________________________．
(3)用測(cè)出的物理量，導(dǎo)出串聯(lián)電池組電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式是____________．
答案(1)如下圖所示
(2)閉合，的讀數(shù)的讀數(shù)；再閉合的讀數(shù)(3)E=
10．利用伏安法測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，現(xiàn)有的器材為
干電池：電動(dòng)勢(shì)約1.5V，符號(hào)
電壓表：量程1V，內(nèi)阻998.3Ω，符號(hào)V
電流表：量程1A，符號(hào)A
滑動(dòng)變阻器：最大阻值10Ω，符號(hào)
電阻箱：最大阻值99999.9Ω，符號(hào)
單刀單擲開關(guān)1個(gè)，符號(hào)
導(dǎo)線若干
(1)設(shè)計(jì)測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的電路并將它畫在指定的方框內(nèi)．要求在圖中標(biāo)出電壓表、電流表的接線柱的正負(fù)．

(2)為了滿足本實(shí)驗(yàn)要求并保證實(shí)驗(yàn)的精確度，電壓表量程應(yīng)擴(kuò)大為原量程的__________倍，電阻箱的阻值應(yīng)為__________Ω.
答案(1)見解析圖(2)2998.3
解析(1)因電源電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，而電壓表量程為1V，故電壓表需串聯(lián)電阻箱擴(kuò)大量程；因電源內(nèi)電阻一般較小，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，電路采用電壓表擴(kuò)大量程后直接跨接在電源兩端，即電流表外接法，電路如下圖所示．
(2)因電源電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，故電壓表量程擴(kuò)大為原量程的2倍，即量程為2V為宜．設(shè)電壓表串聯(lián)電阻為R，則
Ω=998.3Ω

第10節(jié)簡單的邏輯電路
要點(diǎn)一三種基本門電路的邏輯關(guān)系的真值表
注1表示開關(guān)閉合，0表示開關(guān)的斷開；用1表示燈亮，0表示燈滅．
要點(diǎn)二用開關(guān)和燈泡類比門電路
1．類比“與”門
圖2－10－2
如圖2－10－2所示，如果把電鍵A閉合作為條件A滿足，把電鍵B閉合作為條件B滿足，把電燈L亮作為結(jié)果C成立，則“與”邏輯關(guān)系可以示意為：ABC.兩個(gè)電鍵都閉合是燈亮的充分且必要條件．
2．類比“或”門
如圖2－10－3所示，如果把電鍵A閉合當(dāng)作條件A滿足，把電鍵B
圖2－10－3
閉合當(dāng)作條件B滿足，把電燈L亮當(dāng)作結(jié)果C成立，則“或”邏輯關(guān)系可以示意為：?
.兩個(gè)電鍵都閉合是燈亮的充分但不必要條件．
3．類比“非”門
圖2－10－4
如圖2－10－4所示，如果把電鍵A閉合當(dāng)作條件A滿足，把電燈L亮當(dāng)作結(jié)果C成立，把電燈L滅當(dāng)作結(jié)果—C成立，則正常邏輯關(guān)系為：AC.而“非”邏輯關(guān)系表現(xiàn)為A－C.
4．說明：對(duì)于“與”門，“或”門及“非”門電路，只有從反映的邏輯關(guān)系角度理解才能抓住本質(zhì)，另外運(yùn)用開關(guān)與燈泡的串并聯(lián)關(guān)系進(jìn)行類比，能更形象地理解三種門電路.
如何進(jìn)一步認(rèn)識(shí)邏輯門電路？
1．邏輯門電路功能、識(shí)圖和種類
由于數(shù)字電路中最基本的元件為電子開關(guān)，它只有兩個(gè)狀態(tài)：一是開關(guān)開；二是開關(guān)關(guān)．?dāng)?shù)字系統(tǒng)電路中的電子開關(guān)電路就是邏輯門電路．
邏輯門電路又叫邏輯電路，邏輯門電路的特點(diǎn)是只有一個(gè)輸出端，而輸入端可以只有一個(gè)，也可以有多個(gè)，且常常是輸入端多于一個(gè)．邏輯門電路的輸入端和輸出端只有兩種狀態(tài)：一是輸出高電位狀態(tài)，此時(shí)用1表示，二是輸出低電位狀態(tài)，此時(shí)用0表示．
2．二極管“與”門電路的工作原理
圖2－10－5

圖2－10－5是一種由兩只二極管和一只電阻組成的典型“與”門電路．A、B是兩個(gè)輸入端，其輸入脈沖的低電勢(shì)為0V，高電勢(shì)為3V，Y是輸出端．若將低電位用“0”表示，高電位用“1”表示，則該電路的輸入、輸出真值表見下表．你能分析該電路的工作原理嗎？
表二極管“與”門電路真值表
輸入輸出
ABY
000
010
100
111
解析A、B為“與”門的兩個(gè)輸入端，Y為輸出端．當(dāng)A、B都是高電勢(shì)“1”時(shí)(＋3V)，Y端才是高電位“1”(3.7V)，只要輸入端有一個(gè)是低電平“0”(0V)，相應(yīng)的二極管導(dǎo)通，Y點(diǎn)被連接于0.7V，其他輸入端為高電平的二極管都被截止，因?yàn)閅端是低電位“0”(約0.7V).

一、簡單邏輯電路
【例1】走廊里有一盞電燈，在走廊兩端各有一個(gè)開關(guān)，我們希望不論哪一個(gè)開關(guān)接通都能使電燈點(diǎn)亮，那么設(shè)計(jì)的電路為()
A．“與”門電路B．“非”門電路
C．“或”門電路D．上述答案都有可能
答案C
解析不論用哪一個(gè)開關(guān)接通都能使電燈點(diǎn)亮，這體現(xiàn)了“或”邏輯關(guān)系，故C項(xiàng)正確，A、B、D三項(xiàng)不對(duì)．
二、邏輯電路與對(duì)應(yīng)的真值表
【例2】如圖2－10－6為邏輯電路圖
圖2－10－6
及其真值表，此邏輯電路為________門電路，在真值表中X處的邏輯值為________.
輸入輸出
ABY
000
011
10X
111
答案或1
解析當(dāng)開關(guān)A與B都合上時(shí)，用電器才工作，為“與”門；不論開關(guān)A或開關(guān)B，只要有一個(gè)合上時(shí)，用電器就工作，為“或”門；開關(guān)合上，用電器不工作，開關(guān)斷開，用電器反而工作，為“非”門．
從真值表中可以看出，只有B一個(gè)合上時(shí)，用電器工作，兩個(gè)都合上時(shí)也工作，所以為“或”門，X應(yīng)為1.
1.
圖2－10－7
如圖2－10－7所示電路為()
A．“與”門電路
B．“或”門電路
C．“非”門電路
D．無法判定
答案C
2．某寢室的4名同學(xué)每人都配了一把門鑰匙，各人都可以單獨(dú)開門，這體現(xiàn)了()
A．“或”邏輯B．“非”邏輯
C．“與”邏輯D．以上都不是
答案A
3．如圖2－10－8是一個(gè)組合邏輯電路，
圖2－10－8
A、B、C為輸入端，Y為輸出端，則在真值表中Y空格從上到下依次填寫都正確的是()

ABCY
000
001
010
011
100
101
110
111
A.00010101B．00000010
C．00101010D．以上答案都不正確
答案C
題型一邏輯原理
兩個(gè)人負(fù)責(zé)安裝一個(gè)炸藥包，然后啟爆，兩個(gè)人分別控制兩個(gè)相串聯(lián)的開關(guān)．只有當(dāng)兩個(gè)人都撤出危險(xiǎn)區(qū)，在安全區(qū)把開關(guān)接通時(shí)，炸藥包才能爆炸．如果有一個(gè)人未撤出危險(xiǎn)區(qū)，開關(guān)沒有接通，炸藥包就不能啟爆，這就是“與”的概念．如果用“0”表示不啟爆，“1”表示啟爆，用符號(hào)“×”表示“與”的運(yùn)算符號(hào)，則下列運(yùn)算式正確的是()
A．0×0＝0，表示二人都不啟爆，炸藥包不爆炸
B．0×1＝1，表示一人不啟爆，另一人啟爆，炸藥包爆炸
C．1×0＝1，表示一人啟爆，另一人不啟爆，炸藥包爆炸
D．1×1＝1，表示二人都啟爆，炸藥包爆炸
思維步步高“與門”、“或門”、“非門”的邏輯關(guān)系分別是什么？怎樣起爆才最安全？“與”邏輯關(guān)系中怎樣滿足條件輸出端才是“1”？
解析“與”邏輯關(guān)系表示所有條件都滿足，輸出端才能達(dá)到目的．
答案AD
拓展探究或門電路的邏輯關(guān)系可表示為：Z＝A＋B，則下列結(jié)果正確的是()

A．0＋0＝0B．0＋1＝1
C．1＋0＝1D．1＋1＝0
答案ABC
能夠用類比的方式找出幾種邏輯電路的邏輯關(guān)系.
題型二復(fù)雜邏輯電路
在如圖1所示的邏輯電路中，當(dāng)A端輸入電信號(hào)“1”、B端輸入電信號(hào)“0”時(shí)，則在C和D端輸出的電信號(hào)分別為()

圖1
A．1和0B．0和1C．1和1D．0和0
思維步步高兩個(gè)電路分別是什么邏輯電路？在上面的邏輯電路中，其中一個(gè)輸入端是A，另一個(gè)輸入端是什么？輸出端的兩個(gè)點(diǎn)的邏輯值是什么？
解析當(dāng)在B端輸入的信號(hào)是“0”時(shí)，通過非門后信號(hào)變成了“1”，所以D端的輸出為“1”．當(dāng)與門的所有輸入信號(hào)都是“1”時(shí)，輸出在C端也是“1”．
答案C
拓展探究如圖2所示是一個(gè)三輸入端復(fù)合門電路，當(dāng)C端輸入“0”時(shí)，A、B端輸入為何時(shí)輸出端Y輸出“1”()
圖2
A．00B．01C．10D．11
答案D
復(fù)雜邏輯電路都是由簡單邏輯電路組成的，研究該類問題先分析簡單邏輯電路的輸入端和輸出端之間的關(guān)系，然后再進(jìn)一步的找出最終的輸出情況.

一、選擇題

1．在基本邏輯電路中，何種邏輯門當(dāng)所有輸入均為0時(shí)，輸出不是1()
A．與門電路B．或門電路
C．非門電路D．都不可能
答案AB
2．在數(shù)字電路中，利用的是晶體管的()
A．放大作用B．開關(guān)作用
C．放大和開關(guān)作用D．以上都不是
答案B
3．如圖3所示為溫度報(bào)警器的示意圖，下列對(duì)此電路的分析正確的是()
圖3
A．當(dāng)RT的溫度升高時(shí)，RT減小，A端電勢(shì)降低，Y端的電勢(shì)升高，蜂鳴器就會(huì)發(fā)出報(bào)警聲
B．當(dāng)RT的溫度升高時(shí)，RT減小，A端電勢(shì)升高，Y端的電勢(shì)降低，蜂鳴器就會(huì)發(fā)出報(bào)警聲
C．當(dāng)增大R1時(shí)，A端電勢(shì)升高，Y端的電勢(shì)降低，蜂鳴器就會(huì)發(fā)出報(bào)警聲
D．當(dāng)增大R1時(shí)，A端電勢(shì)降低，Y端的電勢(shì)升高，蜂鳴器就會(huì)發(fā)出報(bào)警聲
答案BC
4．如圖4所示為一個(gè)簡單的報(bào)警器電路圖，下列說法正確的是()
圖4
A．S1、S2都合上時(shí)報(bào)警器發(fā)聲
B．S1斷開，S2合上時(shí)報(bào)警器發(fā)聲
C．S1、S2都斷開時(shí)報(bào)警器發(fā)聲
D．S1閉合，S2斷開時(shí)報(bào)警器發(fā)聲
答案D
解析
題目中給了“與”門的符號(hào)，表示為“與”門電路，那么只有輸入端均為“1”時(shí)，報(bào)警器才發(fā)聲．在電路的輸入端標(biāo)上字母AB，如右圖所示，當(dāng)S1閉合時(shí)，A接+5V，為高電勢(shì)，即A輸入為“1”，當(dāng)S1斷開時(shí)，R1無電流通過，A點(diǎn)電勢(shì)為0V，輸入為“0”；同理，S2斷開，R2無電流，電勢(shì)為+5V，為高電勢(shì)，B輸入“1”，S2閉合，B輸入為“0”，由真值表可看出，只有A、B輸入均是“1”時(shí)，輸出才是“1”，這樣，S1應(yīng)閉合，S2應(yīng)斷開，報(bào)警器才會(huì)響.
ABZ
000
010
100
111
二、判斷分析題
5．樓梯過道中的電燈往往采用如圖5所示的電路控制．設(shè)高電壓為“1”，低電壓為“0”，試討論燈泡L的亮暗情況，列出真值表．
圖5

輸入輸出
ABY
答案見解析
解析設(shè)高電壓為“1”低電壓為“0”，由題圖，可知A接低，B接低，燈不亮；A接低，B接高，燈亮；A接高，B接低，燈亮；A接高，B接高，燈不亮，列出真值表如下.

輸入輸出
ABY
000
011
101
110
6.在北京奧運(yùn)會(huì)中，中國舉重隊(duì)取得了優(yōu)異的成績，與跳水隊(duì)、體操隊(duì)、乒乓球隊(duì)構(gòu)成了中國四大“夢(mèng)之隊(duì)”．在舉重比賽中，有甲、乙、丙三名裁判，其中甲為主裁判，乙、丙為副裁判，當(dāng)主裁判和一名以上(包括一名)副裁判認(rèn)為運(yùn)動(dòng)員上舉合格后，才可發(fā)出合格信號(hào)．試列出真值表．
答案見解析
解析本題主要考查邏輯關(guān)系的應(yīng)用．設(shè)甲、乙、丙三名裁判的裁決意見為邏輯變量A、B、C.裁決結(jié)果為Y，并且對(duì)于A、B、C，設(shè)判上舉合格為邏輯“1”，不合格為邏輯“0”，對(duì)于Y，設(shè)上舉合格為邏輯“1”，不合格為邏輯“0”．根據(jù)題意及上述假設(shè)列出真值表如下表所示.
ABCY
0000
0010
0100
0110
1000
1011
1101
1111
7.如圖6所示，試判斷這是一個(gè)什么邏輯門電路，A、B、C閉合時(shí)記“1”，斷開時(shí)記“0”；P燈亮?xí)r記“1”，不亮?xí)r記“0”，試完成真值表．
圖6
輸入輸出
ABCP
000
001
010
011
100
101
110
111
答案見解析
解析由圖可知，開關(guān)A、B、C只要有一個(gè)閉合，燈泡便亮，所以是“或”門電路，其真值如下表所示.

輸入輸出
ABCP
0000
0011
0101
0111
1001
1011
1101
1111
8.在鐵路與公路的交叉路口，安裝有自動(dòng)控制的信號(hào)燈．當(dāng)火車來的時(shí)候信號(hào)燈亮，火車過去時(shí)信號(hào)燈滅．圖7是這種信號(hào)燈的控制電路圖．S1、S2為兩個(gè)光控開關(guān)，光照到時(shí)接通，沒照到時(shí)斷開．只有兩個(gè)開關(guān)都接通時(shí)，信號(hào)燈才是滅的．請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫出符號(hào)要求的門電路符號(hào)．
圖7

答案見解析
解析開關(guān)閉合時(shí)輸入為高電勢(shì)，燈亮?xí)r輸出為高電勢(shì)．所以開關(guān)閉合為“1”，斷開為“0”，燈亮為“1”，燈滅為“0”，則此時(shí)門電路的真值表應(yīng)為：
ABY
001
011
101
110
這是與非門真值表，所以框內(nèi)應(yīng)為

2.9實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻

高中物理課堂教學(xué)教案

2.9實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻

年月日

課題

§2.9實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻

課型

新授課

教學(xué)目標(biāo)

（一）知識(shí)與技能

1、了解并掌握測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的原理和實(shí)驗(yàn)方法。

2、學(xué)習(xí)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。（二）過程與方法

通過設(shè)計(jì)電路和選擇儀器，開闊思路，激發(fā)興趣。養(yǎng)成規(guī)范操作實(shí)驗(yàn)并能科學(xué)、合理地處理數(shù)據(jù)的習(xí)慣。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀

使學(xué)生理解和掌握運(yùn)用實(shí)驗(yàn)手段處理物理問題的基本程序和技能，具備敢于質(zhì)疑的習(xí)慣、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度和不斷求索的精神，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、思維能力和操作能力，提高學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)和興趣。

教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

重點(diǎn)

掌握實(shí)驗(yàn)原理和方法，學(xué)會(huì)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。難點(diǎn)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

教學(xué)方法

分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段

測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的有關(guān)實(shí)驗(yàn)器材

教學(xué)活動(dòng)（一）引入新課

教師：我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了閉合電路的歐姆定律，請(qǐng)大家寫出有關(guān)的公式。學(xué)生：回憶并寫出閉合電路歐姆定律公式。教師：這節(jié)課我們就根據(jù)閉合電路的歐姆定律，來測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。（二）進(jìn)行新課

1、實(shí)驗(yàn)原理

提出問題：現(xiàn)在有一個(gè)干電池，要想測(cè)出其電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，你需要什么儀器，采用什么樣的電路圖，原理是什么？學(xué)生討論后，可以得到多種實(shí)驗(yàn)方案。（1）用電壓表、電流表、可變電阻（如滑動(dòng)變阻器）測(cè)量。如圖2.9-1所示：

原理公式：（2）用電流表、電阻箱測(cè)量。如圖2.9-2所示：

原理公式：（3）用電壓表、電阻箱測(cè)量。如圖2.9-3所示：

原理公式：這幾種方法均可測(cè)量，今天我們這節(jié)課選擇第一種測(cè)量方案。2、實(shí)驗(yàn)方法

教師：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材72頁有關(guān)內(nèi)容，回答問題。（1）用水果電池的優(yōu)點(diǎn)是什么？電源的正負(fù)極如何鑒別？其內(nèi)阻與哪些因素有關(guān)？實(shí)驗(yàn)過程中會(huì)有何變化？實(shí)驗(yàn)中要注意什么？（2）簡要寫出實(shí)驗(yàn)步驟。學(xué)生：閱讀教材，解決以上問題。在教師指導(dǎo)下完成實(shí)驗(yàn)，要記錄至少六組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。3、數(shù)據(jù)處理原則上，利用兩組數(shù)據(jù)便可得到結(jié)果，但這樣做誤差會(huì)比較大，為此，我們可以多測(cè)幾組求平均，也可以將數(shù)據(jù)描在圖上，利用圖線解決問題。

明確：（1）圖線的縱坐標(biāo)是路端電壓，它反映的是：當(dāng)電流強(qiáng)度I增大時(shí)，路端電壓U將隨之減小，U與I成線性關(guān)系，U=E-Ir。也就是說它所反映的是電源的性質(zhì)，所以也叫電源的外特性曲線。（2）電阻的伏安特性曲線中，U與I成正比，前提是R保持一定，而這里的U-I圖線中，E、r不變，外電阻R改變，正是R的變化，才有I和U的變化。實(shí)驗(yàn)中至少得到5組以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫在圖上擬合出一條直線。要求：使多數(shù)點(diǎn)落在直線上，并且分布在直線兩側(cè)的數(shù)據(jù)點(diǎn)的個(gè)數(shù)要大致相等，這樣，可使偶然誤差得到部分抵消，從而提高精確度。討論：將圖線延長，與橫縱軸的交點(diǎn)各代表什么情況？歸納：將圖線兩側(cè)延長，縱軸截距點(diǎn)意味著斷路情況，它的數(shù)值就是電源電動(dòng)勢(shì)E。橫軸截距點(diǎn)（路端電壓U=0）意味著短路情況，它的數(shù)值就是短路電流。說明：①兩個(gè)截距點(diǎn)均是無法用實(shí)驗(yàn)實(shí)際測(cè)到的，是利用得到的圖線向兩側(cè)合理外推得到的。②由于r一般很小，得到的圖線斜率的絕對(duì)值就較小。為了使測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，可以將縱軸的坐標(biāo)不從零開始，計(jì)算r時(shí)選取直線上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)求得。（三）課后小結(jié)

這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的原理和實(shí)驗(yàn)方法。并學(xué)習(xí)了用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

學(xué)生活動(dòng)

作業(yè)

1、書面完成P74“問題與練習(xí)”第2、3題；思考并回答第1題。2、課下閱讀課本，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

板書設(shè)計(jì)

教學(xué)后記

2.9《實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻》學(xué)案

俗話說，凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢。作為教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂趣，幫助教師能夠井然有序的進(jìn)行教學(xué)。你知道怎么寫具體的教案內(nèi)容嗎？以下是小編為大家收集的“2.9《實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻》學(xué)案”僅供參考，歡迎大家閱讀。

實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻學(xué)案
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
學(xué)習(xí)測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的方法,掌握科學(xué)測(cè)量的主要步驟。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br> 測(cè)定電源的________________。
二、實(shí)驗(yàn)原理
1、圖2.6-1中，電源電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)電阻r，與路端電壓U、電流I的關(guān)系可寫為
E=______________。（1）
2、圖2.6-2中，電源電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)電阻r、電流I、電阻R的關(guān)系可寫為
E=______________。（2）
3、圖2.6-3中電源E、內(nèi)電阻r、路端電壓U、電阻R的關(guān)系可寫為
E=______________。（3）
實(shí)驗(yàn)原理1是本節(jié)課的重點(diǎn)。測(cè)出幾組U,I數(shù)值，帶入(1)式得到的方程兩兩組成方程組，可得到E，r值。這種方法誤差較大。還可以多測(cè)出幾組U,I值，然后在U-I坐標(biāo)平面內(nèi)描出各組U、I值所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后通過這些點(diǎn)畫一直線，如圖2.6-4所示，直線與縱軸的的交點(diǎn)的縱坐標(biāo)就是電池的電動(dòng)勢(shì)的大小，直線與橫軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)就是電池的短路電流Io=E/r，因此可求的內(nèi)電阻r=E/Io。
三、實(shí)驗(yàn)器材
_________、__________、__________、__________、開關(guān)、
導(dǎo)線。
三、提出疑惑
同學(xué)們，通過你的自主學(xué)習(xí)，你還有哪些疑惑，請(qǐng)把它填在下面的表格中
疑惑點(diǎn)疑惑內(nèi)容

課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
學(xué)會(huì)科學(xué)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法，有公式法和圖像法。
學(xué)習(xí)重難點(diǎn)：圖像法計(jì)算E、r。
二、學(xué)習(xí)過程
實(shí)驗(yàn)步驟
1.連接電路。如圖2.6-1所示。電流表取0.6A量程，電壓表oIoI/A
取3V量程，移動(dòng)觸頭位置使連入電路中的有效阻值_______。圖2.6-4
2.測(cè)幾組（I，U）值。閉合電鍵，移動(dòng)變阻器觸頭位置，使電流有明顯示數(shù)，記下一組（I，U）值，斷開電鍵。用同樣方法，多次移動(dòng)變阻器觸頭位置，記錄多組（I，U）值，然后斷開電鍵。
3.建立坐標(biāo)系、描點(diǎn)?？v軸表示__________,橫軸表示__________,取合適的標(biāo)度，使所描坐標(biāo)點(diǎn)分布絕大部分坐標(biāo)紙，必要時(shí)縱坐標(biāo)可以_________________。
4.據(jù)描出的坐標(biāo)點(diǎn)作出U-I圖像。應(yīng)使圖象盡量多的通過描出的點(diǎn)，不在圖象上的點(diǎn)要盡量對(duì)稱的分布于圖線兩側(cè)，誤差很大，應(yīng)堅(jiān)決舍棄。
5.測(cè)算電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。準(zhǔn)確讀出U-I圖線與縱軸和橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)，并帶入U(xiǎn)=E-Ir中，算出E=?r=?
【典型例題】
用電流表和電壓表測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r，所用的電路如圖2.6-5所示，一位同學(xué)測(cè)得六組數(shù)據(jù)如下表中所示。
組別I(A)U(V)
10.121.37
20.201.32
30.311.24
40.321.18
50.501.10
60.571.05
(1)試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖2.6-6中作出U-I圖線。
（2）根據(jù)圖線得出電池的電動(dòng)勢(shì)E=____V,電池的內(nèi)電阻r=________。
（3）若不作出圖線，只選用其中兩組U和I數(shù)據(jù)，可利用公式E=U1+I1r,E=U2+I2r算出E和r，這樣做可能得出誤差很大的結(jié)果，選用第______組和第______組的數(shù)據(jù)，求得E和r誤差最大。
（三）反思總結(jié)
誤差分析是難點(diǎn)

(四)當(dāng)堂檢測(cè)
1.在《測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻》的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)電池、開關(guān)和導(dǎo)線配合下列哪些儀器.可以達(dá)到測(cè)定目的()
A.一只電流表和一只滑動(dòng)變阻器
B.一只電流表和一只電壓表
C.一只電流表和一只電阻箱
D.一只電壓表和一只電阻箱
2.下面給出多種用伏安法測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的數(shù)據(jù)處理方法，其中既減小偶然誤差，又直觀、簡便的方法是（）
A．測(cè)出兩組I，U的數(shù)據(jù)，代入方程組E=U1+I1r和E=U2+I2r中，即可求出E和r
B．多測(cè)幾組I，U的數(shù)據(jù)，求出幾組E，r，最后分別求出其平均值
C．測(cè)出多組I，U的數(shù)據(jù)，畫出U—I圖像，再根據(jù)圖像求E，r
D．多測(cè)出幾組I，U數(shù)據(jù)，分別求出I和U的平均值，用電壓表測(cè)出開路時(shí)的路端電壓即為電壓勢(shì)E，再用閉合電路歐姆定律求出內(nèi)電阻r
3.現(xiàn)有器材：量程為10.0mA、內(nèi)阻約30-40的電流表一個(gè)，定值電阻R1=150，定值電阻R2=100，單刀單擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干。要求利用這些器材測(cè)量一干電池（電動(dòng)勢(shì)約1.5V）的電動(dòng)勢(shì)。
（1）按要求在實(shí)物圖上連線。
（2）用已知量和直接測(cè)得量表示的待測(cè)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為E=，式中各直接測(cè)得量的意義是：.

課后練習(xí)與提高
1.用電壓表、電流表測(cè)定a、b兩節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)Ea、Eb和內(nèi)電阻ra、rb時(shí)，畫出的圖線如圖所示，則()

A、.EaEb，rarbB、EaEb，rarb
C、EaEb，rarbD、EaEb，rarb
2.在圖所示的電路中，R1、R2為標(biāo)準(zhǔn)電阻，測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻時(shí)，如果偶然誤差可以忽略不計(jì)，則電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值______真實(shí)值，內(nèi)電阻的測(cè)量值______真實(shí)值，測(cè)量誤差產(chǎn)生的原因是______.

3.在測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材：
①干電池E（電動(dòng)勢(shì)約為1.5V、內(nèi)電阻大約為1.0）
②電壓表V（0~15V）
③電流表A（0~0.6A、內(nèi)阻0.1）
④電流表G（滿偏電流3mA、內(nèi)阻Rg=10）
⑤滑動(dòng)變阻器R1（0~10、10A）
⑥滑動(dòng)變阻器R2（0~100、1A）
⑦定值電阻R3=990
⑧開關(guān)、導(dǎo)線若干
⑴為了方便且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，其中應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器是_________（填寫字母代號(hào)）；
⑵請(qǐng)?jiān)诰€框內(nèi)畫出你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖，并在圖中標(biāo)上所選用器材的符號(hào)。
(3)上圖為某一同學(xué)根據(jù)他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，繪出的I1—I2圖線（I1為電流表G的示數(shù)，I2為電流表A的示數(shù)），由圖線可求得被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=_____V，內(nèi)電阻r=_____。
4.在測(cè)定一節(jié)干電池(電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)阻約為2)的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，變阻器和電壓表各有兩個(gè)供選：A電壓表量程為15V，B電壓表量程為3V，A變阻器為(20，3A)，B變阻器為(500，0.2A)。
電壓表應(yīng)該選_______(填A(yù)或B)，這是因_______________________________________；
變阻器應(yīng)該選_______(填A(yù)或B)，這是因_______________________________________。
5.要求測(cè)量由2節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r（約幾歐），提供下列器材：電壓表V（量程3V，內(nèi)阻1kΩ）、電壓表V2（量程15V，內(nèi)阻2kΩ）、電阻箱（0～9999Ω）、開關(guān)、導(dǎo)線若干。
某同學(xué)用量程為15V的電壓表連接成如圖所示的電路，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
（l）合上開關(guān)S，將電阻箱R阻值調(diào)到R1＝10Ω，讀得電壓表的讀數(shù)為U1
（2）將電阻箱R阻值調(diào)到R2＝20Ω，讀得電壓表的讀數(shù)為U2，由方程組U1＝ε－U1r/R1、U2＝ε－U2/R2解出ε、r
為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，上述實(shí)驗(yàn)在選擇器材和實(shí)驗(yàn)步驟中，應(yīng)做哪些改進(jìn)？
6.測(cè)量電源B的電動(dòng)勢(shì)E及內(nèi)阻r（E約為4.5V，r約為1.5Ω）。
器材：量程3V的理想電壓表○V，量程0.5A的電流表○A（具有一定內(nèi)阻），固定電阻R=4Ω，滑動(dòng)變阻器R′，開關(guān)S，導(dǎo)線若干。
①畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖。圖中各無件需用題目中給出的符號(hào)或字母標(biāo)出。
②實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)電流表讀數(shù)為I1時(shí)，電壓表讀數(shù)為U1；當(dāng)電流表讀數(shù)為I2時(shí)，電壓表讀數(shù)為U2。則可以求出E=，r=。（用I1，I2，U1，U2及R表示）