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

该高中物理学习任务单聚焦“电池电动势和内阻的测量”实验，以课前梳理计算法与作图法原理、课中强化实验操作与误差分析、课后巩固综合应用为脉络，构建课前-课中-课后完整学习闭环，为实验教学提供全过程支持。 资料特色在于精准时间控制（每环节10分钟），强化科学探究（电路连接、U-I图像绘制）与科学思维（误差分析、模型建构），习题分层递进，知识点记忆明确系统误差结论，参考答案严谨，有效提升学生实验能力与物理观念，助力高效教学。

必修三 第十二章《电能 能量守恒定律》课前课中课后 试题精准练 教材：人教版必修三 课题：第十一章《电路及其应用》第3节 实验：电池电动势和内阻的测量 一、课前预习精准练（10分钟） （一）知识点梳理 1．计算法：由E＝U1＋I1r，E＝U2＋I2r可解得E＝，r＝.可以利用U、I的值多求几组E、r的值，算出它们的平均值． 2．作图法： (1)以U为纵坐标，I为横坐标，建立平面直角坐标系，根据几组U、I测量数据，在坐标系中描点，作U－I图像． (2)将图线两侧延长，纵轴截距点是断路的路端电压，它的数值就是电源电动势E；横轴截距点是路端电压U＝0时的电流，它的数值就是短路电流I短＝. (3)图线斜率的绝对值为电源的内阻r，即r＝＝，如图所示． （二）课前小练 1.某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内阻r，所给的其他器材有： A．电压表V：0～3 V～15 V B．电流表A：0～0.6 A～3 A C．滑动变阻器R1：(20 Ω，1 A) D．滑动变阻器R2：(1 000 Ω，0.1 A) E．电阻箱R(0～999.9 Ω) F．开关和导线若干 (1)实验中电压表应选用的量程为____________(选填“0～3 V”或“0～15 V”)，电流表应选用的量程为________(选填“0～0.6 A”或“0～3 A”)，滑动变阻器应选用________(选填字母代号“R1”或“R2”)； (2)根据实验要求在图甲虚线框中画出电路图，并将图乙所示的实物连接成实验电路； (3)测出几组电流、电压的数值，并画出图像如图丙所示，由图像知该电池的电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω. 2、 课中提升精准练（10分钟） 1.某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，串联了一只2.5 Ω的保护电阻R0，实验电路如图甲所示． (1)请按图甲电路原理图把图乙实物电路利用笔画线代替导线连接起来． (2)该同学顺利完成实验，测得如表所示的数据，请根据数据在图丙坐标系中画出U－I图像，由图知：电池的电动势为________，内阻为________．(结果均保留2位有效数字) I/A 0.10 0.17 0.23 0.30 U/V 1.20 1.00 0.80 0.60 (3)考虑电表本身电阻对测量结果的影响，造成本实验系统误差的原因是_________________________________________________________________________. (4)实验所得的电池的电动势和内阻的测量值与真实值比较：E测________E真，r测________r真． (均填“<”“＝”或“>”) 2.某物理兴趣小组利用图甲所示电路测定一节干电池的电动势和内阻。除电池(内阻约为0.3 Ω)、开关和导线外，实验室提供的器材还有： A.电压表V(量程为3 V，内阻约为3 kΩ) B.电流表A1(量程为0.6 A，内阻约为0.2 Ω) C.电流表A2(量程为3 A，内阻约为0.05 Ω) D.定值电阻(阻值为1.5 Ω，额定功率为2 W) E.定值电阻(阻值为20 Ω，额定功率为10 W) F.滑动变阻器(最大阻值为15 Ω，额定电流为2 A)。 (1)电流表应选用________(选填“B”或“C”)，R0应选用________(选填“D”或“E”)。 (2)实验时，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑动触头P置于________(选填“a”或“b”)端。 (3)在器材选择正确的情况下，按正确操作进行实验，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U－I图线如图乙所示，则该电池的电动势E＝________ V、内阻r＝______ Ω。 三、课后巩固精准练（10分钟） 1．在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，所用电流表和电压表的内阻分别为0.1 Ω和1 kΩ，如图为实验原理图及所需器材图． (1)在图中用笔画线代替导线将器件按原理图连接成实验电路． (2)一位同学记录的6组数据见下表： I(A) 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57 U(V) 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05 试根据这些数据在图9中画出U－I图像，根据图像读出电池的电动势E＝______ V，求出电池内阻r＝______ Ω． 2．用图甲所示的电路，测定一节旧干电池的电动势和内阻．除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：双量程电流表A（量程0～0.6A，0～3A）； 双量程电压表V（量程0～3 V，0～15 V）；滑动变阻器R1（阻值范围0～10Ω，额定电流2A)和R2（阻值范围0～100Ω，额定电流1A) (1)为了调节方便，测量精度更高，实验中应选用电流表的量程为 A，电压表的量程为 V，应选用滑动变阻器 (填写滑动变阻器符号)． (2)根据图甲将图乙中的实物正确连接，注意闭合开关时滑动变阻器的滑片P应处于正确的位置并选择正确的电表量程进行连线． (3)通过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U，利用这些数据在图丙中画出了U－I图线．由图线可以得出此干电池的电动势E= V（保留3位有效数字），内电阻r= Ω（保留2位有效数字）． (4)引起该实验的系统误差的主要原因是 ． A．由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小 B．由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流大 C．由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压小 D．由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压大 3.“测量电源的电动势和内电阻”的实验电路和U－I图像如图所示： (1)现备有以下器材： A.干电池1个 B.滑动变阻器(0～50 Ω) C.滑动变阻器(0～1 750 Ω) D.电压表(0～3V) E.电压表(0～15 V) F.电流表(0～0.6 A) G.电流表(0～3 A) 其中滑动变阻器应选________，电流表应选________，电压表应选________(填字母代号)。 (2)由U－I图像，由此可知这个干电池的电动势E＝________V，电阻r＝________Ω。 (3)由于电压表的分流作用使本实验电路存在系统误差，导致E测________E真，r测________r真(填“>” “<”或“＝”)。 四、知识点记忆 如图所示，在理论上，E＝U＋(IV＋IA)r，其中电压表示数U是准确的电源两端电压，而实验中忽略了通过电压表的电流IV而形成的误差，而且电压表示数越大，IV越大． 结论：①当电压表示数为零时，IV＝0；I4A＝I短，短路电流测量值＝真实值 ②E测<E真 ③因为r＝，所以r测<r真 五、参考答案 （一）前预习精准练 课前小练 1.(1)0～3 V　0～0.6 A　R1　(2)略　(3)1.5　2.5 （二）课中提升精准练 1.(1)见解析图　(2)见解析图　1.5 V　0.5 Ω　(3)电压表分流　(4)<　< 2.(1)B　D　(2)b　(3)1.48　0.46 （三）课后巩固精准练 1.略 2.略 3.(1)B　F　D　(2)1.48～1.50　0.70～0.75 (3)<　< 学科网（北京）股份有限公司 $