2.7 实验：测量电池的电动势和内阻 课件 -2025-2026学年高二上学期物理教科版必修第三册

该高中物理课件聚焦“测量电池的电动势和内阻”实验，从生活中电池应用切入，通过问题链引导学生关联闭合电路欧姆定律，搭建“实验原理-电路设计-数据处理”的学习支架，衔接前后知识脉络。 其亮点在于融合科学思维与科学探究，通过U-I图像法、误差分析（如电压表分流）培养数据处理能力，结合传统伏安法与创新方案（智能手机、电流传感器测1/I-R图像），助力学生深化物理观念，为教师提供分层教学资源，提升教学实效。

复习任务群一 第二章　电路及其应用 7　实验：测量电池的电动势和内阻 7　实验：测量电池的电动势和内阻 1 学习任务目标 1.学会用图像法描述物理量间的关系，能对实验误差进行分析推理。(科学思维) 2．会设计实验和处理实验数据。(科学探究) 7　实验：测量电池的电动势和内阻 2 问题式预习 在生活中，很多地方我们要用到电池。 (1)我们要测出电池的电动势和内阻，依据什么物理知识？ 提示：闭合电路欧姆定律。 (2)画出实验电路图。 提示：如图所示。 7　实验：测量电池的电动势和内阻 3 (3)如何利用闭合电路欧姆定律求解电池的电动势和内阻？ 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 7　实验：测量电池的电动势和内阻 根据如图所示的实物连线图设计电路，请列出实验需要的实验器材。 提示：待测干电池一节，电流表(0～0.6 A)、电压表(0～3 V)各一个，滑动变阻器一只，定值电阻一只，开关一只，导线若干。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 7　实验：测量电池的电动势和内阻 任务型课堂 1．在“用电流表和电压表测量电池的电动势和内阻”的实验中，供选用的器材有： A. 电流表(量程：0～0.6 A，RA＝1 Ω)； B. 电流表(量程：0～3 A，RA＝0.6 Ω)； C. 电压表(量程：0～3 V，RV＝5 kΩ)； D. 电压表(量程：0～15 V，RV＝10 kΩ)； 7　实验：测量电池的电动势和内阻 6 E. 滑动变阻器(0～10 Ω，额定电流1.5 A)； F. 滑动变阻器(0～2 kΩ，额定电流0.2 A)； G. 待测电源(一节一号干电池)，开关、导线若干。 (1)请在框中画出可使本实验的测量精确度较高的实验电路图。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 7　实验：测量电池的电动势和内阻 (2)电路中电流表应选用___________，电压表应选用___________，滑动变阻器应选用________________。(均选填字母序号) (3)如图所示为实验所需器材，请按原理图连接出正确的实验电路。 (4)引起该实验系统误差的主要原因是____________________。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 7　实验：测量电池的电动势和内阻 解析：(1)由于电源内阻较小，故采用电流表内接法(相对滑动变阻器)，电路图如图甲所示。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 7　实验：测量电池的电动势和内阻 (2)放电电流又不能太大，一般不超过0.5 A，所以电流表应选A；考虑到待测电源只有一节干电池，所以电压表应选C；从获取变化明显的数据以减小实验误差的角度和允许的最大电流来看，滑动变阻器不能选择太大的阻值，应选择电阻较小而额定电流较大的滑动变阻器E。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 7　实验：测量电池的电动势和内阻 (3)实物连接图如图乙所示。注意闭合开关前，要使滑动变阻器接入电路的电阻最大，即滑片应滑到最左端。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 7　实验：测量电池的电动势和内阻 (4)系统误差一般是由测量工具和测量方法造成的，该实验中的系统误差是由于电压表的分流作用，使得电流表示数(即测量值)总是比干路电流值小，造成E测<E真，r测<r真。 答案：(1)见解析图甲　(2)A　C　E　(3)见解析图乙　(4)电压表的分流作用 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 7　实验：测量电池的电动势和内阻 思考： ①为了使路端电压变化明显，应如何选择电池？ ②干电池的内阻较小，为了获得变化明显的路端电压，滑动变阻器选择阻值较大一点的还是较小一点的？ ③伏安法测电源电动势和内阻时，电流表采用哪种接法？为什么？ ④在实验操作过程中，为什么不要将I调得过大，读电表示数时要快，而且每次读完后应立即断电？ 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 7　实验：测量电池的电动势和内阻 提示：①电池的内阻宜大些，可选用已使用过一段时间的一号干电池。 ②滑动变阻器选择阻值较小一点的。 ③由于电流表内阻与干电池内阻接近，所以电流表应采用相对电源的外接法，误差较小。 ④电池在大电流放电时，若时间过长会造成电路结构的损坏，电动势E会明显下降，内阻r会明显增大，故长时间放电不宜超过0.3 A，短时间放电不宜超过0.5 A。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 7　实验：测量电池的电动势和内阻 2．小明利用如图甲所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 7　实验：测量电池的电动势和内阻 (1)图中电流表的示数为________________A。 (2)调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下： U/V 1.45 1.36 1.27 1.16 1.06 I/A 0.12 0.20 0.28 0.36 0.44 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 7　实验：测量电池的电动势和内阻 请根据表中的数据，在图乙坐标纸上作出U－I图线。 由图线求得，电动势E＝__________V；内阻 r＝_______Ω。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 7　实验：测量电池的电动势和内阻 (3)实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合。其实，从引起实验误差的角度考虑，这样的操作不妥，因为________________________________________________。 解析：(1)电流表选用的量程为0～0.6 A，分度值为 0.02 A，则其示数为0.46 A。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 7　实验：测量电池的电动势和内阻 (2)坐标系选择合适的标度，根据表中数据描点作出的U-I图线如图所示。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 7　实验：测量电池的电动势和内阻 (3)长时间保持电路闭合，电池会发热，电池内阻会因此发生变化，干电池长时间放电，也会引起电动势变化，导致实验误差增大。 答案：(1)0.46　(2)见解析图　1.61(1.60～1.62均对)　1.24(1.22～1.26均对)　(3)干电池长时间放电，会引起电动势和内阻发生变化，从而导致实验误差增大 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 7　实验：测量电池的电动势和内阻 3．一实验小组测量某型号电池的电动势和内阻。用电流表、电压表、滑动变阻器、待测电池等器材组成如图甲所示实验电路，由测得的实验数据绘制成的U－I图像，如图乙所示。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 7　实验：测量电池的电动势和内阻 (1)图甲的电路图为下图中的________________(选填“A”或“B”)。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 7　实验：测量电池的电动势和内阻 (2)如果实验中所用电表均视为理想电表，根据图乙得到该电池的电动势E＝________________V，内阻r＝________________Ω。 (3)实验后进行反思，发现上述实验方案存在系统误差。若考虑到电表内阻的影响，对测得的实验数据进行修正，在图乙中重新绘制U－I图线，与原图线比较，新绘制的图线与横坐标轴交点的数值将________________，与纵坐标轴交点的数值将________________。(均选填“变大”“变小”或“不变”) 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 7　实验：测量电池的电动势和内阻 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 7　实验：测量电池的电动势和内阻 答案：(1)B　(2)4.5　1.8　(3)不变　变大 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 7　实验：测量电池的电动势和内阻 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 7　实验：测量电池的电动势和内阻 (2)图像法 根据测出的多组U、I值，在U－I图中描点画图像，使U－I图像的直线经过大多数坐标点或使各坐标点大致分布在直线的两侧，如图所示，由U＝E－Ir可知： 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 7　实验：测量电池的电动势和内阻 4．(2025·湖北卷)某实验小组为测量一节干电池的电动势E和内阻r设计了如图甲所示的电路，所用器材有干电池、智能手机、电流传感器、定值电阻R0、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路，将智能手机与电流传感器通过蓝牙连接，闭合开关S，逐次改变电阻箱的阻值R，用智能手机记录对应的电流传感器测得的电流I。回答下列问题： 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 7　实验：测量电池的电动势和内阻 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 7　实验：测量电池的电动势和内阻 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 7　实验：测量电池的电动势和内阻 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 7　实验：测量电池的电动势和内阻 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 7　实验：测量电池的电动势和内阻 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 7　实验：测量电池的电动势和内阻 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 7　实验：测量电池的电动势和内阻 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 7　实验：测量电池的电动势和内阻 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 7　实验：测量电池的电动势和内阻 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 7　实验：测量电池的电动势和内阻 (1)R0在电路中起________________(选填“保护”或“分流”)作用。 (2)与E、r、R、R0的关系式为＝________________。 (3)根据记录数据作出-R图像，如图乙所示。已知R0＝9.0 Ω，可得E＝_______V(保留三位有效数字)，r＝________________Ω(保留两位有效数字)。 (4)电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果________________(选填“有”或“无”)影响。 $