第六节 电源电动势及内阻的测量 第2课时 伏阻法和安阻法测电池的电动势和内阻（表格式教学设计）物理沪科版必修第三册

本高中物理教学设计聚焦伏阻法、安阻法测电源电动势和内阻，基于闭合电路欧姆定律，通过“还可用其他方法”导入，承接前序知识，构建从已知到未知的学习支架，引导学生深化对U、I、R关系的理解。 特色在于融合科学思维与科学探究，通过图像法（如1/U-1/R图像斜率截距分析）、实验模型建构（伏阻法电路设计）培养科学推理能力，结合例2实验操作规范分析强化科学态度，助力教师突破U-I图像理解难点，提升学生实验探究素养。

第六节 电源电动势及内阻的测量 第2课时 伏阻法和安阻法测电池的电动势和内阻（教学设计） 年级 高二 学科 物理 课时数 课题 10.6 电源电动势和内阻的测量 第2课时 伏阻法和安阻法测电池的电动势和内阻（教学设计） 教学 目标 掌握用伏阻法和安阻法测电动势和内阻的原理，会选用实验器材正确连接电路并进行实验数据处理。 教材 分析 教材在学生已经具备“串并联电路规律”“欧姆定律”“电源电动势与内阻概念”的基础上，引入闭合电路欧姆定律，并进一步从“能量观点”与“函数关系”双维度揭示路端电压U的变化规律。 教材设计先用定量计算帮助学生发现规律，再用图像呈现抽象关系，符合“从具体到抽象”的认知规律，也为后续“电源特性与功率”及“匹配问题”打下基础。 教学重点 1. 闭合电路中路端电压U随外电阻R电流I的变化规律及其物理解释。 2. U−I图像三要素（纵轴截距、横轴截距、斜率）的物理意义。 教学难点 1. 将U=E−Ir等式结合具体情境灵活应用，避免公式机械代入。 2. 正确认读非“零起点坐标系”下的U−I图像，避免将横轴截距误判为短路电流。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 测量电源的电动势和内阻，还可以用其它的一些方法，例如伏阻法、安阻法等。 学习新课 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。实验电路如图所示。 2. 实验器材 电池、电压表、电阻箱、开关、导线. 3. 数据处理 (1)计算法：由解方程组可求得E和r。 (2)图像法：由E＝U＋r得：＝＋· 故－图像的斜率k＝，纵轴截距为，如图。 由图像的斜率和截距求解。 4. 误差分析 原理：E=U+r 掌握伏阻法测电动势和内阻的实验思路、实验器材和数据处理 学习新课 二、安阻法测电动势和内阻 1. 实验思路 如图所示，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 (如图甲) 又R＝E·－r，R－图像的斜率k＝E，纵轴截距为－r(如图乙)。 由图像的斜率和截距求解。 4. 误差分析 原理：E=I（R+r) 掌握安阻法测电动势和内阻的实验思路、实验器材和数据处理 学习新课 三、安安法和伏伏法测电动势和内阻 1. 安安法 采用一个定值电阻、两块电流表、一个电键和导线若干, 测量一节使用过的干电池的电动势和内阻。 原理：E=U+Ir 2. 伏伏法 采用一个定值电阻、两块电压表、一个电键和导线若干，测量一节使用过的干电池的电动势和内阻。 原理：E=U+Ir 【例1】为了测量由两节干电池组成的电源的电动势和内电阻，某同学设计了如图甲所示的实验电路，其中R为电阻箱，R0＝5 Ω为保护电阻。 (1)按照图甲所示的电路图，将图乙所示的实物连接成实验电路。 (2)保持开关S断开，调整电阻箱的阻值，再闭合开关S，读取并记录电压表的示数及电阻箱接入电路中的阻值。多次重复上述操作，可得到多组电压值U及电阻值R。以为纵坐标，以为横坐标，画出－的关系图线(该图线为一直线)，如图丙所示。由图线可求得电池组的电动势E＝2.9 V，内阻r＝1.1 Ω。(结果均保留两位有效数字) 【解析】由闭合电路欧姆定律得E＝U＋(R0＋r)，变形得＝＋·，结合题图丙－图像可知纵轴截距为，图像的斜率k＝，代入数据解得E≈2.9 V，r≈1.1 Ω. 【例2】一同学测量某干电池的电动势和内阻。 (1)如图所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处开关未断开；电阻箱阻值为零。 (2)实验测得的电阻箱阻值R和理想电流表示数I，以及计算出的数据见下表： 根据表中数据，在图方格纸上作出R－关系图像。 由图像可计算出该干电池的电动势为1.37(1.34～1.40均可)V(结果保留三位有效数字)；内阻为1.2(1.0～1.4均可) Ω(结果保留两位有效数字)。 【解析】根据闭合电路欧姆定律得E＝I(R＋r)，即R＝－r＝E·－r， 即R－图像为直线。 根据图像可知r＝1.2 Ω。图像的斜率为电动势E， 在R－图像上取两点(1.2,0.40)、(5,5.60)，则E＝ V≈1.37 V 【针对训练】某学习小组设计了如图甲所示的电路测量电源电动势E和内阻r。实验器材有：待测电源，电流表A(量程为0.6 A，内阻不计)，电阻箱R，开关S，导线若干。闭合S，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应电流I，由测得的数据绘出了如图乙所示的－R图线，则电源电动势E＝1.5 V，内阻r＝3.0 Ω。(结果均保留两位有效数字) 掌握安安法和伏伏法的实验原理和实验电路 学习新课 四、电池如何连接成电池组 1. 串联电池组 如图所示，依次将电池的正极和其他电池的负极相连，就组成了串联电池组。如果串联电池组是由n个相同的电池串联而成的，且每个电池的电动势都为E，内阻都为r，则串联电池组的电动势和内阻为 E串= nE R串= nr 当用电器的额定电压高于单个电池时，可以采用串联电池组供电，但是用电器的最大工作电流必须小于每个电池允许通过的最大电流。 2. 并联电池组 如图所示，把所有电池的正极连接在一起，成为电池组的正极;把所有电池的负极连接在一起，成为电池组的负极，就组成并联电池组。如果并联电池组由n个相同的电池并联而成，且每个电池的电动势都为E,内阻都为r，则并联电池组的电动势和内阻 并= 并= 并联电池组能提供较大的电流，因为每个电池中通过的电流只是总电流的一部分，所以当用电器的工作电流大于单个电池允许通过的最大电流时，就可以用并联电池组作为电源。 掌握串联电池组和并联电池组的电动势和内阻 板 书 设 计 电源电动势和内阻的测量 第2课时 伏阻法和安阻法测电池的电动势和内阻 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。实验电路如图所示。 2. 数据处理 (1)计算法：由解方程组可求得E和r。 (2)图像法：由E＝U＋r得：＝＋· 4. 误差分析 二、安阻法测电动势和内阻 1. 实验思路 如图所示，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. 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＋ 由图像的斜率和截距求解。 3. 误差分析 三、安安法和伏伏法测电动势和内阻 1. 安安法 采用一个定值电阻、两块电流表、一个电键和导线若干, 测量一节使用过的干电池的电动势和内阻。 原理：E=U+Ir 2. 伏伏法 采用一个定值电阻、两块电压表、一个电键和导线若干，测量一节使用过的干电池的电动势和内阻。 原理：E=U+Ir 四、电池如何连接成电池组 1. 串联电池组：E串= nE R串= nr 2. 并联电池组：并= 并= 作业布置 教学反思 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $