2.7.2 伏阻法和安阻法测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

physics 第二章 电路及其应用 掌握用伏阻法和安阻法测电池的电动势和内阻的原理。 01 重点 会选用实验器材正确连接电路并进行实验数据处理。 02 重点 01 伏阻法测电动势和内阻 伏安法测电池的电动势和内阻需要哪些器材？是怎样设计的电路？ 为减小误差，分别测出多组路端电压U 和电流 I 改变外电路的阻值—滑动变阻器 E=U+Ir 电压表、电流表 公司logo 公司logo 复习导入 若只有电池、电压表、电阻箱、开关、导线。怎样设计电路测电池电动势和内阻？ E=U+Ir E=U+r 为减小误差，分别测出多组路端电压U 和电阻R 通过公式或图像可求出E、r 改变外电路的阻值—电阻箱 电压表 公司logo 公司logo 思考与讨论 数据处理 1.计算法 2.图像法 解方程组可求得E和r |k|= 由E=U+ r 得：= + · 公司logo 公司logo 核心知识 误差分析 系统误差 电压表的分流 相当于把电压表电阻并入电源 E测<E真 r测 <r真 E测 = E真 < E真 r测 = r真 < r真 公司logo 公司logo 核心知识 (1)将多用电表的选择开关旋至直流 电压挡，将一支表笔接电路中的a点， 闭合开关S，另一支表笔接电路中的 　 (选填“b”或“c”)点，调节电阻箱并记下其阻值R和电压表的示数U，接a点的那支表笔是　 (选填“红”或“黑”)表笔； 1.(2025·成都市树德中学高二期中)某兴趣小组利用多用电表测量某种电池的电动势E和内阻r(约2 Ω)，其实验电路如图所示，其中R为电阻箱，定值电阻R1=5 Ω，实验步骤如下： b 红 例题 电压表应测电阻箱两端电压，同时由于电池内阻r较小，为了使路端电压变化明显，应增大电源的等效内阻，即另一支表笔接电路中的b点。 电路中的a点电势最高，根据多用电表“红进黑出”原则可知，接a点的表笔应当是红表笔。 (2)多次改变电阻箱的阻值R，记录下对 应的电压U； (3)以为纵轴、为横轴，根据实验数据 作出-图线如图所示； (4)若不考虑多用电表对电路的影响，结合上图可知，电池的电动势E=　　 V，内阻r=　　 Ω(计算结果均保留两位有效数字)。若考虑多用电表内阻的影响，则电源内阻的测量值　　 真实值(选填“大于”“小于”或“等于”)。 9.1 1.7 小于 例题 由闭合电路的欧姆定律有E=U+(R1+r)，即=·+ 结合题图乙有=0.11 V-1，= Ω 解得E≈9.1 V，r≈1.7 Ω 考虑到多用电表的分流，设直流电压挡的内阻为RV，电动势真实值 E真=U+(+)(R1+r真)，即=·+，设图线纵轴截距为b， E测=，E真=·可知，E测<E真 r测=E测-R1<r真，即内阻的测量值小于真实值。 02 安阻法测电动势和内阻 若只有电池、电流表、电阻箱、开关、导线。怎样设计电路测电池电动势和内阻？ E=U+Ir E=IR+Ir 为减小误差，分别测出多组路端电流 I 和电阻R 通过公式或图像可求出E、r 改变外电路的阻值—电阻箱 电流表 公司logo 公司logo 思考与讨论 用安阻法测苹果电池的电动势和内阻 数据处理 1.计算法 2.图像法 解方程组得E和r k= 由E=I(R+r)得=R+ R=E·-r k=E 公司logo 公司logo 核心知识 误差分析 系统误差 电流表的分压 相当于把电流表电阻串入电源 E测=E真， r测=r真+RA > r真 若电流表内阻已知，可消除系统误差 公司logo 公司logo 核心知识 2.(2025·成都市第七中学高二月考)某实验小组的同学利用实验室提供的实验器材，进行测量电池组电动势和内阻实验。可用器材如下： A.电池组(电动势约为3 V，内阻约为1 Ω) B.表头A(量程0~200 μA，内阻RA=198 Ω) C.电阻箱R1(阻值调节范围0~99.9 Ω) D.电阻箱R2(阻值调节范围0~999.9 Ω) E.开关1个、导线若干 例题 (1)该小组同学设计的实验电路分别如图中的甲、乙所示，结合器材规格可知，电路图　　(填“甲”或“乙”)较合适，且在实验过程中应将电阻箱　　(填“R1”或“R2”)的阻值调为　 Ω，使改装后电表的量程为表头初始量程的100倍来完成实验。 乙 R1 2 例题 结合所给器材规格可知，若采用电路图甲，电阻箱R2的阻值全部接入回路时，该表头的电流约为I≈≈2.5×10-3 A，大于表头的量程，不能完成实验。电路图乙较合适。结合电表改装原理，有100Ig=Ig+，则应将电阻箱R1接入回路的阻值调为2 Ω。 (2)结合所选电路图，在左图中用笔画线代替导线将实物图连接完整。 (3)连接电路后，通过改变另一电阻箱接入回路的阻值R，记录多组表头A示数I和R的值，作出的关系图像如右图所示，则电池组的电动势E=　　 V，内阻r=　　 Ω。(结果均保留2位小数) 3.00 1.02 例题 由闭合电路欧姆定律得 E=100I(R2++r) 变形得=R2+ 结合题图(c)得==100 联立解得E=3.00 V，r=1.02 Ω。 3.一同学测量某干电池的电动势和内阻。 (1)如图(a)所示是该同学正准备接入最后一根导线(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：①　　　　　　　　　；②　　　　　　　　　　　　。 开关处于闭合状态 电阻箱接入电路电阻为零 连接电路时，开关不应该闭合， 应该保持断开状态； 电阻箱要以最大阻值接入，然后再调小。 例题 (2)实验测出多组电阻箱阻值R和电流表示数I，并计算出数据，根据数据，在方格纸上作出了R-关系图像如图(b)。由图像可计算出该干电池的电动势为　　 V，内阻为　　 Ω(结果均保留三位有效数字)。 1.37 1.20 例题 由闭合电路欧姆定律有E=IR+Ir 得R=E·-r， 可知R-图像的斜率表示电动势E， 纵轴截距绝对值为内阻r， 可知E≈1.37 V，r=1.20 Ω。 伏阻法 1.计算法：解方程组得E和r 数据处理 误差分析 原理 E=U+r 2.作图法： = + · 系统误差：电压表分流 E测<E真 r测 <r真 安阻法 1.计算法：解方程组得E和r 数据处理 误差分析 原理 E=IR+Ir 2.作图法：=R+ R=E·-r 系统误差：电流表分压 E测=E真 r测=r真+RA > r真 课堂小结 本课结束 Keep Thinking! Lavf58.9.100 $使用直流2.5伏电压档粗测苹果电池的电动势，铜丝为正极，锌片为负极。读数为0.80服。由于苹果电池内阻较大，约为几十千欧，所以我们采用安相法来测量它的内阻，系统误差较小。根据闭合电路欧姆定律，E等于I乘以大R加I乘以小R我们可以得到I分之一等于1分之1倍的大R加上一分之小R这是一个2分之1与R的函数。我们可以建立一个坐标系，其横坐标为大R纵坐标为I分之1。I分之一与R成一次函数，图像应该是一个倾斜直线截距为B斜率为。K我们可以。得到电动势E等于K分之一，内阻小R等于K分之B根据电路图连接实验仪器。电键闭合，电阻箱读数27千欧，电流二十五微安，将25千欧，电流26.0，变速箱23千瓦，电流27.0。电阻箱21千瓦，电流29.6。电阻箱24点千瓦，电流33.5。电阻箱17千瓦，电流36.0。电阻箱15千瓦，电流39.0。电子箱13箱，电流42.5。电阻消失1500，电流47.5，计算。电流。的倒数前两次0.038。0.037，0.034，0.030。0.028，0.026。0.024 0.021点作图。第一个坐标点，横坐标27，纵坐标0.04。可以看到，这些点大致呈直线分布，剔除个别错误的数据，用直尺画一条直线，使尽量多的点落在这条直线上，不在直线上的点能大致均衡地分布在直线两侧。根据图像，我们可以求得。截距B0.009. 斜率K0.00115。我们可以得到电动势E等于0.87服，内阻小R约为7.8千欧。