12.3 实验：电池电动势和内阻的测量 课件-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

该高中物理课件聚焦电池电动势和内阻的测量，通过生活中“新旧电池差异”提问导入，衔接闭合电路欧姆定律作为实验原理，构建从生活现象到理论规律再到实验操作的学习支架。 其亮点在于系统呈现实验原理（公式法与图像法），深入分析误差（两种电路对比），结合例题强化应用，渗透科学思维（模型建构、科学推理）与科学探究（实验步骤、数据处理），助力学生提升实验能力，为教师提供结构化教学资源。

实验：电池电动势和内阻的测量 人教版高中物理必修第三册 · 第12章第3节 1.7.2013 不完整 ‹#› 生活中处处需要电池，新旧电池的主要不同是什么呢？电动势和内阻是电源的两个重要参量，若电池的电动势和内阻未知，我们该如何测量？ 新课导入 1.7.2013 同学们请看这张图片，手机电量告急，屏幕变暗，运行变慢。这不仅仅是电量的问题，更涉及到电源的性能。电池在放电过程中，其内部的电阻会影响输出的电压。这个现象就是我们今天要研究的物理问题的切入点。让我们带着这个生活中的疑问，开始今天的实验探究。 ‹#› 温故知新 （1）内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。 （2）表达式： 1.闭合电路的欧姆定律 2.路端电压与负载的关系 ②在横轴上的截距表示电源短路电流 ③图象斜率的绝对值表示电源的内阻 ①在纵轴上的截距表示电源电动势 （1）理解测量电源的电动势和内阻的基本原理，体验测量电源的电动势和内阻的实验过程。 （2）会用解析法和图像法求解电动势和内阻。 （3）掌握利用仪器测量电源电动势和内阻的方法，并能设计简单的电路和选择仪器。 一、实验目的 二、实验原理 E：待测电动势；r：待测内阻；Ｕ：路端电压；Ｉ：通过电源的电流； 闭合电路的欧姆定律： 1.基本原理： 2.实验电路： R S E r 三、实验器材 电流表 电压表 滑动变阻器 开关、导线及坐标纸、铅笔 (选择量程接近电源电动势) 选用阻值较小的,最大阻值10 ~ 20Ω 被测电池 （干电池） 1.按实验原理图连接好电路。 2.把滑动变阻器的滑片移到一端，使其阻值最大。 3.闭合开关，调节滑动变阻器，记录一组数据(I1、U1)。改变滑动变阻器的阻值，用同样的方法测量几组I、U值。 4.断开开关，整理好器材。 四、实验步骤 R S E r 方法一：公式法 E=U2+I2r E=U1+I1r 五、数据处理 方法二：图像法 U/V · · · · · · 0.50 0.20 I I/A 0 0.10 0.30 0.40 1.20 1.30 1.40 1.50 I I I I I I I 作图方法： 以 U 为纵坐标、I 为横坐标建立平面直角坐标系。根据实验测得的几组数据在坐标系中描点，这些点大致分布在一条直线上，把明显偏离的点舍去，用直尺画一条直线，使尽可能多的点落在这条直线上，不在直线上的点大致均衡地分布在直线两侧。 U ＝－rI ＋ E k=－r b=E （1）电压表、电流表要选择合适的量程。 （2）为了使电池的路端电压变化较明显，电池的内阻宜大些。也可以将一个定值电阻与电池串联在一起作为电源，不过要注意测量结果减去定值电阻才是电池内阻。 （3）干电池在大电流放电时，电动势会明显下降，内阻会明显增大，故在实验中，不要将电流调得过大，且读取电表数据要快，每次读完立即断开电键。 （4）在画图线（直线）时，要使尽可能多的点落在这条直线上，而且在直线两侧的点数大致相等，个别偏离直线较远的点应舍去。 六、注意事项 （5）由于电池的内阻 一般很小，得到的图线斜率的绝对值就较小。为了使测量结果准确，可以将纵轴的坐标不从零开始。 1.安培表内接在并联电路之内的电路 可见 越大， 越大，差值（I实 IA ）就越大； U=0时，差值（I实 IA ）也为0， ∴ E测< E真 ， r测< r真 真实的 图线如图虚线所示： U I E测 IA O U E真 I真 七、误差分析 2.安培表外接在并联电路之外的电路 可见越大，差值就越大； 时差值为0 ∴ E测= E真 ， r测> r真 真实的 图线如图虚线所示： I E I UV U I测短 O U路 I真短 该电路适用于电源内阻很大的情况 安阻法测电动势和内阻 原理：E=I（R+r) A S E,r R E测=E真 r测>r真 伏阻法测电动势和内阻 原理： V E r S R E测＜E真 r测＜r真 【例1】在用电压表、电流表测两节干电池串联的电动势和内阻时 ，除备有被测电池 、开关和足够的导线外 ，还备有下列仪器可供选择： A. 电流表(0～0.6 A) B. 电流表(0～3 A) C. 电压表(0～3 V) D. 电压表(0～15 V) E. 滑动变阻器(20 Ω，2 A) F. 滑动变阻器(1700 Ω，0.3 A) 应该选用的仪器是 __________ (填器材前面的选项字母)。 ACE 【例2】一个学生利用实验方法测得数据,根据这些数据,画出了如图所示的U－I 图象,从图中可得出电源电动势为 ______V，内阻为______Ω。 2.9 2.6 【例3】如图是测量电源内电阻的电路，下列关于误差的说法，正确的是 ( ) A.由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值小于真实 值； B.由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值大于真实值； C.由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值小于真实值； D.由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值大于真实值； v A 解： E = U + Ir ， I=(IA +U/RV) ，由于电压表的分流作用，对于每个电压值U1 ，测得的电流IA小于总电流I1，U越大，I A跟I1相差越大， 画出的图线应为实线所示： U I U1 IA I1 所以内电阻的测量值小于真实值。 C 1.求电源的电动势 E，电源的内阻 r ①公式法 ②图像法 纵轴的截距等于电源的电动势 E，斜率的绝对值等于电源的内阻。 2.误差分析 . . A V E r s R 误差来源于电压表的分流作用，适宜测小内阻电源。 小结： 谢谢观看 探索电学世界的奥秘，让每一次实验都成为照亮未来的光芒 保持好奇，持续探索，我们在科学的道路上继续前行 1.7.2013 感谢大家的参与和认真实验。希望通过今天的学习，大家对电源有了更深入的理解。下课！ ‹#› $