【教案】沪科版高中物理选修（3-1）4.1《研究闭合电路欧姆定律》教案.docVIP

实验九 研究闭合电路欧姆定律 【学习目标】 1．知道闭合电路欧姆定律的表达式E＝U＋U′． 2．会用电压表测可调电池的外电压和内电压． 【基础知识概述】 1．实验原理 利用电压表，分别测出可调内阻的电池的电动势、内电压受外电压，比较电动势与内外电压之间的关系，其电路如实验图9-1．(虚线框内为可调内阻电池) 说明：本实验目的是验证闭合电路中内电压和外电压之和等于电源电动势．但直接测干电池或蓄电池的内电压是不可能的，所以本实验是用可调内阻的一种化学电池．通过改变电池内电解液液面的高低，从而改变电池的内电阻．可调电阻电池的内阻较大，内、外电压便于测量． 2．实验仪器 化学电池、电阻箱、开关、电压表(两个)及导线若干． 3．实验步骤 (1)按电路图进行实物图的连接． (2)在开关S闭合前，先记录两个电表的示数． (3)闭合开关S，调节电阻箱的阻值R，分别记录两个电表的示数． (4)改变电阻箱R的阻值，多记录几组两个电压表的示数． (5)分析所得数据，验证是否等于电动势E，即，则就得以验证． 说明：S闭合前，把电压表作为理想电表处理，则的读数即可作为电源的电动势，的读数为零． 4．注意事项 (1)为了尽量准确地测量内电压U′，探针a、b应插在紧靠电极板的沟槽中，使之尽量与极板接近，但不能接触． (2)实验中用电阻箱作为电源负载，是因为可调内阻电池电动势小，内阻大，故通过电阻箱的电流不会超过额定值，而一般实验中不允许把电阻箱作为负载． 5．实验误差的来源与分析 (1)电表读数时有视差． (2)探针C、D间距离小于极板A、B间距离，使测出的内电压小于真实值． (3)电池工作后，两探针表面状态不一致，形成一对电极，而产生极化电动势． 讨论：利用本实验测定电池内阻r． 本实验中，电池的电动势E和内阻r皆未知，但改变电阻箱的阻值，可由闭合电路欧姆定律得： 整理得： 可见：只有一个电压表和一个电阻箱既可测出电池的内阻，又可测出电池的电动势． 【经典例题精讲】 例 (1999·临沂检测)如实验图9-2所示，是测量内外电路的电压的装置，电压表分别测量什么电压？若的读数分别为1.25V和0.75V，电源的电动势多大？若滑动变阻器所在处使电路断开，两表读数各多大？ 分析：两电表分别得到的是电池的内电压和外电压． 解：据得： 电源的电动势E＝1.25V＋0.75 V＝2.00V． 若外电路断开，则： 外电压． 内电压． 【同步达纲练习】 实验图9-3是研究闭合电路的内、外电压和电动势间关系的装置： (1)电压表分别在实验中测__________和__________． (2)在装置图中标出电压表的正负接线柱． (3)当滑动变阻器滑片向右移动时，电压表的读数分别__________和__________．(填“变大”“变小”或“不变)，两读数数据关系为__________． 参考答案 【同步达纲练习】 (1)外电压 内电压 (2) 电表左“十”右“－” 电表左“－”右“＋” (3)增大 减小 两数之和不变