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

核心素养

学习重点

物理观念

知道如何完成电池电动势和内阻的测量。

掌握电池电动势和

内阻的测量的实验操作和误

差分析。

科学思维

学会利用U-I图像处理数据并得出电源的电动势和内阻，进一步体会利用图像进行数据处理的方法。尝试分析电源电动势和内阻的测量误差，了解实验中减小误差的方法。

科学探究

经历实验设计过程，理解测定电源电动势和内阻

的实验原理。在理解实验原理的基础上，能完成测电源电动势和内阻的规范实验操作。

科学态度

与责任

在实际操作中积极思考，熟悉实验技能。

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实验要点梳理

经典题型剖析创新实验提升课堂效果反馈课后知能作业

目录CONTENTS

实验要点梳理

系统学习·落实新知

》》》第十二章电能能量守恒定律

物理(必修·第三册RJ)

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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。

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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)

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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。

实验序号

1

2

3

4

5

6

I/A

I₁

I₂

I₃

I₄

I₅

I₆

U/V

U₁

U₂

U₃

U₄

U₅

U₆

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4.断开开关，拆除电路，整理好器材。

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数据处理

电池电动势和内阻的求解方法：

(1)作图法，如图所示，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

U/V

△U

△I

短IA

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长，则可根据纵轴截距求出电动势，根据斜率大小求o

出内电阻，即

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E

算出它们的平均值。

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(2)计算法：由闭合电路的欧姆定律得E=U₁+I₁r,E=U₂+I₂r可解

可以利用U、I的值多求几组E、r的值，

得

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。

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4.选择合理的标度，为使图线分布空间大，如图所示，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，内阻要在直线上取较远的两点，用求出。

5.利用计算法求E、r时，要测出不少于6组I、U数据，且变化范

围要大些。

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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