12.3实验：电池电动势和内阻的测量（知识解读）（教师版） 2024-2025学年高中物理同步知识点解读与专题训练（人教版2019必修第三册）.pdf

12.3实验：电池电动势和内阻的测量（知识解读）（解析版）

•知识点1伏安法测量电池电动势和内阻

•知识点2安阻法

•知识点3伏阻法

•作业巩固训练

知识点1伏安法测量电池电动势和内阻

1、实验目的：测量电源电动势和内阻，深入理解闭合电路的欧姆定律。

2、实验原理：闭合电路的欧姆定律，由E＝U＋Ir知，改变外电路的阻值可测出多组U、I

的值，通过图像可求出E、r的值。

3、实验器材：电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺。

4、实验步骤

（1）电流表用0.6A的量程，电压表用3V的量程，按实验原理图连接好电路。

（2）把滑动变阻器的滑片移到最左端（使阻值最大的一端）。

（3）闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据（I，U）。用同样

11

的方法再测量几组I、U值，填入表格中。

实验序号123456

I/AIIIIII

123456

U/VU1U2U3U4U5U6

（4）断开开关，拆除电路，整理好器材。

5、数据处理：电池电动势和内阻的求解方法：

（1）作图法，如下图所示，以U为纵轴，I为横轴建立平面直角坐标系，将记录的电压、

电流的数据，在直角坐标图上描点，过这些点作一条直线。将直线延长，则可根据纵轴截距

UE

求出电动势，根据斜率大小求出内电阻，即r。

II

短

IU－IUU－U

122121

（2）计算法：由闭合电路的欧姆定律得E＝U＋Ir，E＝U＋Ir可解得E＝，r＝。

1122

I－II－I

1212

可以利用U、I的值多求几组E、r的值，算出它们的平均值。

6、实验注意事项

（1）为了使电路的路端电压变化明显，电池的内阻需要大一些，可选用旧电池。

（2）闭合开关前滑动变阻器滑片要移到阻值最大处。

（3）实验中不要将I调得过大，读电表要快，每次读完立即断电，防止干电池因大电流放

电时间过长导致内阻r发生明显变化。在电流表有明显示数且稳定后，再读出电压表读数U

和电流表读数I。

（4）选择合理的标度，为使图线分布空间大，如下图所示，纵坐标可以不从零开始，此时

图线与纵轴交点仍为电池的电动势E，但图线与横轴交点不再是短路电流，内阻要在直线上

ΔU

取较远的两点，用r＝||求出。

ΔI

（5）利用计算法求E、r是，要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些。

7、误差分析

（1）偶然误差

①电表读数不准和电表线性不良引起的误差。

②U－I图像时描点不准确造成误差。

③测量过程中通电时间过长或电流过大，都会引起E、r变化。

（2）系统误差：主要原因是未考虑电压表的分流作用，使得电流表上读出的数值比实际的

总电流(即流过电源的电