12.3 实验：电池电动势和内阻的测量 课件-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

第十二章 电能 能量守恒定律 第三节 实验 电池电动势和内阻的测量 高中物理 必修3 24 九月 2025 学习目标： 测量电池电动势和内阻 “伏安法”、“伏阻法”、“安阻法” 第三节 测定电池电动势和内阻 一、实验方案设计 闭合电路欧姆定律？ 探究1： 设计测定水果电池电动势E、内电阻r的方案； 实验使用器材： 11:23:41 6 第三节 测定电池电动势和内阻 二、伏安法测电源电动势和内电阻 方案1（伏安法）： 1、电路选择： 电路选择 （甲、乙）图； 因为：测量目标 （电源、R）， 电源电阻 （大、小）， 所以：选电流表 （内、外）接法； 2、数据处理： 解析法、图象法； 甲 电源 小 外 测量目标， 内阻r较小； 被测内阻r较小， 电流表相对测量目标 电流表采用外接法； 数据处理（解析法）： 例1：一实验记录了6组数据。试根据这些数据利用平均值法分别求出电池的电动势E= V，电池的内阻r= Ω； 解： 0.75 1.48 编号 1 2 3 4 5 6 I(A) 0.12 0.20 0.31 0.35 0.50 0.57 U(V) 1.37 1.32 1.24 1.20 1/10 1.05 数据处理（图象法）： 例1：一实验记录了6组数据。试根据这些数据利用平均值法分别求出电池的电动势E= V，电池的内阻r= Ω； 解： 0.75 1.48 编号 1 2 3 4 5 6 I(A) 0.12 0.20 0.31 0.35 0.50 0.57 U(V) 1.37 1.32 1.24 1.20 1/10 1.05 I/A U/V 0 0.75 0.50 r=|k| E I短 3、误差（系统误差）： 电流表内接法， 电流表分压产生误差； I U 0 测 真 画龙点睛： 等效电源法： 3、误差（系统误差）： 电流表外接法， 电压表分流产生误差； I U 0 测 真 画龙点睛： 等效电源法： 方案1：实验步骤 1）确定电流表、电压表的量程，按电路图连接好电路； 2）调节滑片，使滑动变阻器阻值最大； 3）闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录电流表和电压表的示数，用同样方法测量并记录几组I和U的值； 4）断开开关，整理好器材； 例1：某实验小组利用如图所示电路测定一节电池的电动势 和内电阻，备有下列器材： ①待测电池：电动势约为1.5V、内阻约为3Ω ； ②电流表：量程0～3mA； ③电流表：量程0～0.6A； ④电压表：量程0～1.5V； ⑤电压表：量程0～3V； ⑥滑动变阻器：0～20Ω； ⑦开关一个，导线若干； 1）请选择实验中需要的器材 (选填标号)； 解：精确→小量程表④；电池r≈几欧，估算Imax>3mA→③； 选择仪器原则： 1）安全性原则： 电表不超量程； 滑动变阻器不超额定电流； 2）精确性原则： 尽量选用小量程电表； 使Ω表针指中值刻度附近； 3）方便性原则： 调节滑动变阻器时，电路U、I变化范围尽可能大些，以便获取多组测量值； ①③④⑥⑦ 例1：2）按电路图将实物（如图甲所示）连接起来； 3）小组根据实验数据作出的U-I图像如图乙所示，由图象 可求得电源电动势为 V，内电阻为 Ω； 4）实验测得电动势E测 E真、电源内阻r测 r真； 指点迷津： 关于内阻的计算； 1.40 2.8 < < 第三节 测定电池电动势和内阻 三、安阻法、伏阻法测电源电动势和内电阻 11:23:41 15 方案2（安阻法）： 实验原理： 处理数据（图象法）： 误差分析： ①E测=E真、 r测>r真；②若已知电流表RA，可消除测量误差； 数据处理（解析法）： 图象法拓展： 等效电源 方案3（伏阻法）： 实验原理： 处理数据（图象法）： 误差分析： E测<E真、 r测<r真； 数据处理（解析法）： 图象法拓展： 等效电源 例2：（多选）在测定电池的电动势和内阻的实验中，用待测电池、开关和导线 ，配合下列仪器可以达到的实验目的的是（ ） A、一只电流表和一个电阻箱 B、一只电流表、一只电压表和一个滑动变阻器 C、一只电压表和一个电阻箱 D、一只电流表和一个滑动变阻器 ABC 例3：如图示电路，R1、R2为标准电阻，测定电源的电动势和内阻时，如果偶然误差可以忽略不计，则 电动势的E测 E真，内阻的r测 r真， 产生误差的原因是 ； 若已知电流表内阻 RA，可以通过此电 路求解电源内阻r真： ； 解：设：电动势E，内阻r； > = 电流表内阻影响 r真=r测 - RA 必杀技： ①若已知电表内阻，可以精确测量E、r； ②安阻法： E测 = E真、 r测 > r真 ③伏阻法： E测 < E真、 r测 < r真 11:23:41 20 第三节 测定电池电动势和内阻 课时练习 练1：用伏安法测定电池的电动势和内电阻的实验中，下列注意事项中错误的是 ( ) A、应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表示数的 变化比较明显 B、移动变阻器的触头时，不能使滑动变阻器短路造成电 流表过载 C、根据实验记录的数据作U-I图象时，应通过尽可能多的点画 一条直线，并使不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧 D、出于安全的考虑，在选择电表时，量程越大越好 D 练2：实验室中准备了下列器材： 待测干电池（电动势约1.5V，内阻约1.0Ω） 电流表G（满偏电流1.5mA，内阻10Ω） 电流表A（量程0～0.60A，内阻约0.10Ω） 滑动变阻器R1（0～20Ω，2A） 滑动变阻器R2（0～100Ω，1A） 定值电阻R3=990Ω、开关S和导线若干 1）小明同学选用上述器材（滑动变阻器只选用了一个）测定一节干电池的电动势和内电阻。为了能较为准确地进行测量并操作方便，实验中选用的滑动变阻器应是________； (填代号) R1 醍醐灌顶： 可根据给定器材，改装电流、电压表完成实验任务； 练2：实验室中准备了下列器材： 2）请在虚线框中画出他的实验电路图； 3）上图为小明根据实验数据作出的 I1－I2图线 （I1电流表G的示数，I2电流表A的示数），由该 图线可得：被测干电池的电动势E= V ， 内电阻r= Ω； 解： 1.47 0.76 结束页 B1 谢谢观赏！ $