第3节 第2课时 测电源电动势和内阻的其他方法-【金版新学案】2025-2026学年高中物理必修第三册同步课堂高效讲义教师用书（粤教版）

本高中物理讲义聚焦测电源电动势和内阻的安阻法与伏阻法，系统梳理基于闭合电路欧姆定律的实验原理，通过1/I-R、1/U-1/R图像法处理数据，构建从原理推导、实验步骤到数据处理的完整学习支架。 资料以科学思维为核心，通过公式变形（如E=I(R+r)推导1/I=R/E+r/E）培养推理能力，结合图像分析（如纵轴截距、斜率物理意义）落实科学探究，例题融入电流表内阻、保护电阻等实际问题，课中辅助教师实验教学，课后助力学生巩固方法与查漏补缺。

第2课时　测电源电动势和内阻的其他方法 【素养目标】　1.掌握安阻法和伏阻法测量电源电动势和内阻的方法。2.巩固利用图像处理实验数据的方法。 知识点一　安阻法测电源电动势和内阻 1．实验原理 由I＝可知，＝R＋。以电阻R为横轴，电流的倒数为纵轴，得到的 -R图像是一条直线，则这条直线的斜率k在数值上等于，纵轴截距b在数值上等于。因此，电源的电动势E＝，内阻r＝。 2．实验步骤 (1)按如图甲所示的电路图连接好实验电路，检查电流表的量程是否合适，并把电阻箱的阻值调至最大。 (2)闭合开关S，调节电阻箱，使电流表有明显示数，读取此时电阻R和电流表示数I，并把数据记录在表中。 物理量 实验次数 1 2 3 4 R/Ω I/A /A-1 (3)改变电阻箱的阻值，重复上述步骤(2)，将测量结果记录在表中。 (4)断开开关，整理器材。 3．数据处理 根据表中数据，在坐标纸中作出 -R图像，如图乙所示。 (1)纵轴截距。 (2)横轴截距－r，所以横轴截距的绝对值为电源内阻r。 (3)直线斜率k等于电源电动势的倒数，即E＝。 学生用书第99页 某同学利用一个电流表和一个电阻箱测定电源的电动势和内电阻，使用的器材还有开关一个，导线若干，实验原理如甲所示： (1)在图乙的实物图中，已正确连接了电路。 (2)调节电阻箱，示数如图丙所示，读得电阻值是______ Ω。 (3)接通开关，多次改变电阻箱的阻值R，同时读出对应的电流表的示数I，并作记录，画出R-关系图线，如图丁所示。则图线斜率的物理意义是____________；若电流表内阻RA＝0.1 Ω，由图线求得电源的电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω。 答案：(2)2.2　(3)电源电动势　1.4　0.6 解析：(2)由题图丙示数可知，其电阻值为R＝0×100 Ω＋0×10 Ω＋2×1 Ω＋2×0.1 Ω＝2.2 Ω。 (3)由闭合电路欧姆定律可知E＝I(R＋r＋RA)，变形得R＝E·－r－RA，由此可知R-图线斜率的物理意义是电源的电动势；则有k＝E＝ V＝1.4 V，R-图线的纵轴截距为b＝－r－RA＝－0.7 Ω，解得内阻为r＝0.6 Ω。 (2025·揭阳市高二期末)有一特殊电池，它的电动势约为9 V，内阻约为40 Ω，已知该电池允许输出的最大电流为50 mA。为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示电路进行实验，中电流表的内阻RA＝5 Ω，R为电阻箱，阻值范围0～999.9 Ω，R0为定值电阻，对电源起保护作用。 (1)本实验中的R0应选________(填字母)； A．10 Ω B．50 Ω C．150 Ω D．500 Ω (2)该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电流表的示数，记录多组数据，作出了如图乙所示的图线，则根据图线可求得该电池的电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω。 答案：(1)C　(2)10　45 解析：(1)当电阻箱接入电路的阻值为零时，电路中的电流不能超过50 mA，即电路中电阻的最小值约为Rmin＝＝ Ω＝180 Ω，则R0阻值约为R0＝Rmin－r－RA＝135 Ω，故选C。 (2)由U外＝E－Ir，得I(R0＋R＋RA)＝E－Ir，变形得＝＋，结合题图乙可得E＝10 V，r＝45 Ω。 知识点二　伏阻法测电源电动势和内阻 1．实验原理 由E＝U＋Ir，I＝可知，＝·＋。以电阻的倒数为横轴，电压的倒数为纵轴，得到的 -图像是一条直线，则这条直线的斜率k在数值上等于，纵轴截距b在数值上等于。因此，电源的电动势E＝，内阻r＝。 2．实验步骤 (1)按如图甲所示的电路图连接好实验电路，检查电压表的量程是否合适，并把电阻箱的阻值调至最大。 (2)闭合开关S，调节电阻箱，使电压表有明显示数，读取此时电阻R和电压表示数U，并把数据记录在表中。 物理量 实验次数 1 2 3 4 R/Ω /Ω-1 U/V /V-1 (3)改变电阻箱的阻值，重复上述步骤(2)，将测量结果记录在表中。 (4)断开开关，整理器材。 学生用书第100页 3．数据处理 根据表中数据，在坐标纸中作出 -图像，如图乙所示。 (1)纵轴截距对应＝0，即R＝∞，外电路断路，此时U＝E，所以纵轴截距为。 (2)横轴截距对应＝0，即R＝－r，所以横轴截距的绝对值为电源内阻的倒数。 (3)直线斜率k等于。 某物理兴趣小组的同学利用实验探究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)根据图乙中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)图见解析　(4)1.67(1.55～1.75均对)　1.40(1.32～1.48均对) 解析：(1)用电压表直接接在电源两端所测的电动势，实际上测量的是路端电压，故测量值偏小。 (3)作出 -图像如图所示。 (4)由闭合电路欧姆定律得E＝U＋r，整理得＝＋·，因此图线的纵轴截距表示电动势的倒数＝0.60 V-1，图线的斜率k＝＝ A-1，解得E≈1.67 V，r＝1.40 Ω。 某实验小组利用电压表和电阻箱测量电源的电动势和内阻。所用器材有：待测电源、电压表、电阻箱、开关和导线。 (1)请在下面的虚线框中画出实验的电路图。 Ｋ (2)实验的主要步骤如下： ①检查电压表并调零，按照电路图连线； ②调节电阻箱R的阻值至________； ③将开关S闭合，调节电阻箱的阻值使电压表指针有足够的偏转，记下此时电阻箱的阻值R和电压表的示数U； ④改变电阻箱的阻值，测出几组U及R的数据，作出 -的图线，如图所示。 (3)由作出的 -图线可求得电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω。(结果均保留2位有效数字) 答案：(1)图见 解析　(2)②最大值　(3)3.3　1.0 解析：(1)根据伏阻法测电源电动势和内阻的原理，作出实验电路如图所示。 (2)②为了保护电路，初始时，电阻箱的阻值应调为最大值。 (3)由(1)中所画电路图可得E＝U＋r，变换得到＝·－，由图像在纵轴上的截距可得内阻r＝1.0 Ω，由图线的斜率可得电动势E≈3.3 V。 学科网（北京）股份有限公司 $