2025年高中物理新教材同步 必修第三册 第12章　3　第2课时　伏阻法和安阻法测电池电动势和内阻.pdfVIP

第2课时伏阻法和安阻法测电池电动势和内阻

[学习目标]1.掌握用伏阻法和安阻法测电池的电动势和内阻的原理(重点)。2.会选用实验器

材正确连接电路并进行实验数据处理(重点)。

一、伏阻法测电动势和内阻

1．实验思路

U

由E＝U＋Ir＝U＋r知，改变电阻箱阻值，测出多组U、R值，通过公式或图像可求出E、

R

r。实验电路如图所示。

2．实验器材

电池、电压表、电阻箱、开关、导线。

3．数据处理

U1

E＝U＋r

1

R1

(1)计算法：由U2解方程组可求得E和r。

E＝U＋r

2

R2

U11r111r1

(2)图像法：由E＝U＋r得：＝＋·。故－图像的斜率k＝，纵轴截距为，如图。

RUEERUREE

由图像的斜率和截距求解。

4．误差分析

电压表的分流造成电动势的测量值偏小，内阻的测量值偏小。

例1(2023·黑龙江省萝北县高级中学高二开学考试)某中学课外兴趣小组测量手机电池的

电动势和内阻的实验原理图如图甲所示，已知电池的电动势约为3V、内阻小于1Ω，现提供

的器材如下：

A．手机电池；

B．电压表V(量程为0～15V，内阻约为10kΩ)；

1

C．电压表V(量程为0～3V，内阻约为10kΩ)；

2

D．电阻箱R(0～99.9Ω)；

E．定值电阻R01＝2Ω；

F．定值电阻R02＝100Ω；

G．开关和导线若干。

(1)如果要准确测量电池的电动势和内阻，电压表应选择____________；定值电阻R0应选择

________。(均选填实验器材前的标号)

(2)兴趣小组一致认为用线性图像处理数据便于分析，于是在实验中改变电阻箱的阻值R，记

11

录对应电压表的示数U，获取了多组数据，画出的－图像为一条直线，如图乙所示，若

UR

把流过电阻箱的电流视为干路电流，则可得该电池的电动势E＝________V，内阻r＝

________Ω。(结果均保留两位有效数字)

(3)若考虑电压表的分流作用，则该实验中电动势的测量值与真实值相比________(选填“偏

大”“偏小”或“不变”)。

答案(1)CE(2)3.30.25(3)偏小

解析(1)由题意知电池电动势约为3V，要准确测量电池的电动势和内阻，电压表应选择量

程为0～3V的V，故电压表应选择C；R＝100Ω的定值电阻阻值太大，使得电压表指针的

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偏角太小，且在改变电阻箱阻值时，电压表的示数变化不明显，故定值电阻选择阻值较小的

R01，故定值电阻R0应选择E；

U

(2)由闭合电路欧姆定律得U＝E－(r＋R01)，

R

1r＋R0111

整理得＝·＋

UERE

－1

1

结合题图乙可得0.3V＝，则E≈3.3V，

E

r＋R013－0.3－1－1

斜率k＝＝A＝0.675A

E4.0

解得r＝0.25Ω

(3)考虑到电压表的分流作用，则

UU