12.3 实验：电池电动势和内阻的测量【帮课堂】2024-2025学年高二物理 同步学与练（ 人教版2019必修第三册）（解析版）.pdf

12.3实验：电池电动势和内阻的测量

学习目标

课程标准物理素养

物理观念：电源

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

3.2.4会测量电源的电动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，

势和内阻。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。

02思维导图

1．不变的实验原理

测量电动势和内阻的三种法：

(1)伏安法：电压表、电流表、滑动变阻器组合使用。

(2)安阻法：电流表、电阻箱组合使用。

(3)伏阻法：电压表、电阻箱组合使用。

2．必备的实验器材

电池(待测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸。

3．通用的数据处理方法

(1)公式法；(2)图像法。

4．共同的注意事项

(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。

ΔU

(4)若U-I图线纵轴刻度不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，内阻应根据r＝||确定。

ΔI

5．共同的误差分析

(1)偶然误差：用图像法求E和r时作图不准确。

(2)系统误差：电压表分流。

(3)本实验中测量结果：EE，rr。

测真测真

03知识梳理

（一）课前研读课本，梳理基础知识：

一、伏安法测电源的电动势和内阻

1．实验原理

闭合电路欧姆定律．

2．实验器材

干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺．

3．实验步骤

(1)电流表用0.6A的量程，电压表用3V的量程，按图连接好电路．

(2)把滑动变阻器的滑片移到接入电路阻值最大的一端．

(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)．用同样的方法再测量几组I、

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U值，填入表格中．

(4)断开开关，拆除电路，整理好器材．

4．实验数据处理

E＝U＋Ir

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(1)列方程组，解出E、r，并多次测量求平均值．

E＝U＋Ir

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(2)用作图法处理数据，如图所示．

①图线与纵轴交点为电源电动势E；

②图线斜率的绝对值为内阻r.

5．误差分析

(1)偶然误差：主要来源于电压表和电流表的读数以及作U－I图像时描点不准确．

(2)系统误差：

①若采用甲图电路

U

方法a电压表的分流作用造成误差，电压值越大，电压表的分流越多，对应的I与I的差越大，I＝.

真测V

RV

其中U－I图像如图乙所示．