第12章 第3节 第2课时 伏阻法和安阻法测电池的电动势和内阻（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册（人教版2019）

第2课时　伏阻法和安阻法测电池的电动势和内阻 物理观念 科学思维 科学探究 　　掌握用伏阻法和安阻法测电池的电动势和内阻的原理。 　　体验实验研究中获取数据、分析数据、寻找规律的科学思维方法。 　　会选用实验器材、正确连接电路，经历实验过程，掌握实验方法，学会根据图像进行数据处理的方法。 [对应学生用书P117] (注意事项)测量电池电动势和内阻时应注意的事项： (1)为使电池的路端电压有明显变化，应选取内阻较大的旧电池和内阻较大的电压表。 (2)实验中不能将电流调得过大，且读数要快，读完后立即切断电源，防止干电池大电流放电时内阻r的明显变化。 (3)为了提高测量的精确度，在实验中I、U的变化范围要大一些，计算E、r时，U1和U2、I1和I2的差值要大一些。 备课札记 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一、伏阻法测电动势和内阻 1．实验思路 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。实验电路如图甲所示。 2．实验器材 电池、电压表、电阻箱、开关、导线。 二、安阻法测电动势和内阻 1．实验思路 如图丙所示，由E＝IR＋Ir知，改变电阻箱的阻值，测出多组I、R的值，通过图像就可求出E、r的值。 2．实验器材 电池、电流表、电阻箱、开关、导线。 3．数据处理 (1)计算法：由，解方程组求得E、r。 (2)图像法：由E＝I(R＋r)得：＝R＋， R图像的斜率k＝，纵轴截距为 (如图丁)，又R＝E·－r，R图像的斜率k＝E，纵轴截距为－r(如图戊)。 由图像的斜率和截距求解E和r。 [对应学生用书P118] 探究点一___伏阻法测电动势和内阻 【例1】 某兴趣小组测量电源的电动势和内阻的实验原理图如图甲所示，现提供的器材如下： A．待测电源(电动势约为3 V) B．电压表 V1(量程为0～3 V，内阻约为3 kΩ) C．电压表 V2(量程为0～6 V，内阻约为10 kΩ) D．定值电阻R1＝8 Ω E．定值电阻R2＝1 000 Ω F．电阻箱R(0～99.9 Ω) G．开关和导线若干 (1)如果要准确测量电源的电动势和内阻，电压表 V应选择______，定值电阻R0应选择______。(均填写器材前的字母序号) (2)改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的示数U，作出的图像如图乙所示，图线与横、纵坐标轴的截距已在图中标出，根据图中数据便得到了电源的电动势与内阻，则该电源的内阻为______Ω(结果保留2位有效数字)。 (3)利用上述方法测得的电源内阻______(选填“大于”“小于”或“等于”)真实内阻。 答案：(1)B　D　(2)3.1　(3)小于 解析：(1)电源电动势约为3 V，故电压表应选择B，定值电阻若选择E，比电阻箱的最大阻值大得多，调节电阻箱时电阻箱两端电压变化太小，不能有效测量多组数据，故定值电阻应选D。 (2)由题图甲所示电路，根据闭合电路欧姆定律可得 E＝U＋(R0＋r) 整理可得＝·－ 对比题图乙可知，图线截距为 b＝－0.09 Ω-1＝－ 斜率为k＝ A＝ 联立可解得E＝2.7 V，r＝3.1 Ω。 (3)由于电压表不是理想电压表，根据闭合电路欧姆定律有E＝U＋(R0＋r) 整理得＝·－ 可知，此时图线的纵截距为－，所以r测<r真。 [练1] 某物理兴趣小组的同学利用实验测量电池的电动势和内阻，实验的主要操作如下： (1)先用电压表直接接在电池两极粗测电池的电动势，这样测出的电动势比真实值__________(选填“偏大”或“偏小”)。 (2)再按图甲接好电路进行实验，记下电阻箱和电压表对应的一系列读数R、U，并计算得下表所列数据。 /V-1 0.80 1.07 1.30 1.47 1.80 2.27 /Ω-1 0.2 0.5 0.8 1.0 1.5 2.0 　 (3)在图乙坐标纸上画出图像； (4)根据(3)所画的图像可算出电池的电动势为______V，电池的内阻为______Ω。(结果均保留3位有效数字) 答案：(1)偏小　(3)见解析图　(4)1.67(1.55～1.75均正确)　1.39(1.26～1.40均正确) 解析：(1)用电压表直接接在电池两极测电池的电动势，实际上测量的是路端电压，故测量值偏小。 (3)将