2025年人教版高中物理必修第三册第十二章电能、能量守恒定律第3节实验：电池电动势和内阻的测量.pptx

第十二章电能能量守恒定律;第3节实验：电池电动势和内阻的测量;?;创新实验提升;实验要点梳理

系统学习?落实新知;学生实验伏安法测量电池电动势和内阻

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。

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。;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。

实验电路图(右图);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(I1，U1)。用同样的方法再测量几组I、U值，填入表格中。;数据处理

电池电动势和内阻的求解方法：;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。;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。

(2)作U－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(即流过电源的电流)要小一些。理论上E＝U＋(IV＋IA)r，U越大，电流表的读数与总电流的偏差就越大。如下图所示：

;特别提醒：(1)为了使路端电压变化明显，可使用内阻较大的旧电池。

(2)电流不要过大，应小于0.5A，读数要快。

(3)要测出不少于6组的(I，U)数据，变化范围要大些。;经典题型剖析

教材实验?及时巩固;类型一实验原理误差分析

典题1：某实验小组用伏安法测量两节干电池串联组成的电池组的电动势E和内阻r。

(1)实验时，可选电流表的内阻大小未知，则为了尽可能准确地测量电池组的电动势和内阻，??选用的实验原理电路是图中的________(填“甲”或“乙”)。;(2)除备有被测电池、开关和导线若干外，下列仪器中，电流表应选用________，电压表应选用________。(均填仪器前面的字母)

A．电流表(量程0～0.6A)

B．电流表(量程0～3A)

C．电压表(量程0～3V，内阻未知)

D．电压表(量程0～15V，内阻未知)

E．滑动变阻器(阻值范围0～10Ω);(3)连接电路后，由大到小调节R的阻值，得到多组测量数据，描点画出U－I图像如图丙所示。由U－I图像可得，电池组的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。(保留三位有效数字);[思维点拨]

乙图相当于把电流表的内阻给了电源，电源内阻本来不大，电流表的内阻也不大，这样造成的内阻误差太大。;答案：(1)甲(2)AC(3)2.902.48;[规律方法]

1．系统误差分析

;

;类型二安阻法测电动势和内阻

1．实验原理

闭合电路的欧姆定律E＝IR＋Ir，电路图如图所示。

2．实验器材

电池、电流表、电阻箱、开关、导线、坐标纸和刻度尺。;3．数据处理;4．误差分析

(1)误差来源：电流表有电阻，导致内阻测量不准确。

(2)结论：E测＝E真，r测＞r真(r测＝r真＋rA)。;典题2：一同学测量某干电池的电动势和内阻。

(1)如图甲所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处。;由图像可计算出该干电池的电动势为_______V；内阻为______Ω。;(3)为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100mV的电压表并联在电流表的两端。调节电阻箱，当电流表的示数为0.33A时，电压表的指针位置如图丙所示，则该干电池的电动势应为________V；内阻应为________Ω。;答案：(1)①开关未断开；②电阻箱阻值为零。

(2)见解析图1.34(1.30～1.44都算对)1.2(1.0～1.4都算对)

(3)1.34[结果与(2)问第一个空格一致]1.0[结果比(2)问第二个空格小0.2];类型三伏阻法测电动势和内阻

1．实验原理;3．数据处理;4．误差分析

(1)误差来源：电压表有内阻，干路电流表达式不准确，导致电动势测量不准确。

(2)结论：E测＜E真，r测＜r真。;典题3：某兴趣小组为了测量电动车上电池的电动势E(约为36V)和内阻r(约为10Ω)，需要将一个量程为15V的电压表(内阻Rg约为10kΩ)改装成量程为45V的