专题强化6 安阻法和伏阻法测量电池的电动势和内阻(课件PPT)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理必修第三册（人教版）

该高中物理课件聚焦安阻法和伏阻法测量电池电动势与内阻，通过实验电路图、器材介绍导入，衔接闭合电路欧姆定律，以实验原理、数据处理（公式法、图像法）及误差分析为学习支架，构建完整知识脉络。 其亮点在于以科学探究为核心，融合科学思维，通过水果电池、手机电池等真实情境案例，采用“实验设计-数据处理-误差分析”流程，助学生提升实验操作与数据分析能力，为教师提供系统专题资源，提高教学效率。

专题强化6 安阻法和伏阻法测量电池的电动势和内阻 第十二章　电能　能量守恒定律 1 1.理解安阻法测量电池的电动势和内阻的实验原理、电路图，会进行数据处理及误差分析等有关问题。（科学探究） 2.理解伏阻法测量电池的电动势和内阻的实验原理、电路图，会进行数据处理及误差分析等有关问题。（科学探究） 素养目标 2 目 录 CONTENTS 强化点一　安阻法测量电池的电动势和内阻 强化点二　伏阻法测量电池的电动势和内阻 课时作业 3 强化点一　安阻法测量电池的电动势和内阻 目 录 4 1. 实验电路图，如图所示。 2. 实验器材：电池、电流表、电阻箱、开关、导线。 目 录 物 理·必修第三册 3. 实验原理及数据处理 （1）原理：改变电阻箱的阻值，测出多组I、R的值，结合E＝IR＋Ir，利 用公式法或图像法可求出E、r的值。 （2）数据处理 ①公式法：由解多个方程组，求得多个E、r值，分别求出其 平均值。 目 录 物 理·必修第三册 a.由E＝I（R＋r）得＝R＋，作出-R图像， 如图甲所示。 图线的斜率k＝，纵轴截距为。 b.由E＝I（R＋r）得R＝E·－r，作出R-图像， 如图乙所示。 ②图像法 图线的斜率k＝E，纵轴截距为－r。 目 录 物 理·必修第三册 4. 误差分析 电流表（RA）的分压引起系统误差，电动势的测量无偏差，内阻的测量值 偏大（r测＝r真＋RA）。 目 录 物 理·必修第三册 （2026·河北邯郸月考）某组同学利用铜片、锌片和苹果制作了水果电 池，并测量这种电池的电动势E和内阻r。 （1）用量程“0～3 V”的电压表粗测水果电池的电压，指针偏转如图甲所 示，读数为 V； 解析：量程为“0～3 V”的电压表，其分度值为0.1 V，则图甲所示的读数 为0.26 V； 0.26（0.25～0.27）　 目 录 物 理·必修第三册 （2）该组同学又用微安表和一个电阻箱，设计了如图乙的电路图。请按 电路图完善图丙中实物电路的连接； 答案：见解析 解析：按电路图完善实物电路的连接，如图所示： ； 目 录 物 理·必修第三册 （3）实验中，测得多组I、R的值，并作出R-图像，如图丁所示。由此可 得水果电池的电动势E＝ V，内阻r＝ kΩ。 解析：由闭合电路欧姆定律有E＝I（R＋r），整理得R＝E·－r，结合R- 图像的斜率和纵轴截距可得，水果电池的电动势E＝ V＝1.0 V， 内阻r＝2.0×103 Ω＝2.0 kΩ。 1.0　 2.0　 目 录 物 理·必修第三册 　小李设计了图甲所示的实验电路，利用该电路测量电源的电动势和内 阻。电路中有如下器材元件：电池组、电流表（量程0～0.6 A，内阻RA＝ 0.8 Ω）、电阻箱R、定值电阻R0＝3.0 Ω、开关及导线若干。 目 录 物 理·必修第三册 （1）请完善实验步骤： A. 闭合开关前，调节电阻箱R至 （选填“最大值”或“最小 值”）； B. 闭合开关，调节电阻箱R，得到一系列电阻值R和电流I的数据； C. 断开开关，整理实验器材。 解析： 为了保证电路的安全，闭合开关前，调节电阻箱R至最大值。 最大值　 目 录 物 理·必修第三册 （2）根据实验原理，写出以R为自变量，为因变量的-R函数表达式 　＝ （用E、r、RA、R、R0表示）。 解析： 由闭合电路欧姆定律得I＝ 变形得＝R＋。 ＝ R＋　 目 录 物 理·必修第三册 （3）图乙是根据实验数据绘出的-R图像，则电源电动势E＝ V， 内阻r＝ Ω。（结果均保留两位有效数字） 解析：-R图像纵轴截距与电源电动势的乘积代表r＋R0＋RA，图像斜 率为，即k＝ 解得E＝＝3.0 V 由r＋R0＋RA＝1.8E 解得r＝1.8E－RA－R0＝1.6 Ω。 3.0　 1.6　 目 录 物 理·必修第三册 （4）本实验电源电动势的测量值 （填“大于”“小于”或“等 于”）真实值。 解析：由以上分析可知，电动势等于-R图像斜率的倒数，所以本实 验电源电动势的测量值等于真实值。 等于　 目 录 物 理·必修第三册 强化点二　伏阻法测量电池的电动势和内阻 目 录 17 1. 实验电路图，如图所示。 2. 实验器材：电池、电压表、电阻箱、开关、导线。 目 录 物 理·必修第三册 3. 实验原理及数据处理 （1）原理：改变电阻箱的阻值，测出多组U、R的值，结合E＝U＋r，利 用公式法或图像法可求出E、r的值。 （2）数据处理 ①公式法：由解多个方程组，求得多个E、r值，分别求出其 平均值。 目 录 物 理·必修第三册 图线的斜率k＝，纵轴截距为。 ②图像法：由E＝U＋r得＝＋·，作出-图像，如图所示。 4. 误差分析 电压表的分流产生系统误差，电动势的测量值、内阻的测量值均偏小。 目 录 物 理·必修第三册 （2026·江苏盐城月考）某兴趣小组对手机电池产生兴趣，利用手边器 材，先从测量电池组的电动势和内阻开始研究。如图甲所示的实验原理 图，已知电池组的电动势约为3 V，内阻约2 Ω。现提供的器材如下： A. 电池组 B. 电压表V1（量程0～10 V） C. 电压表V2（量程0～3 V） D. 电阻箱R E. 定值电阻R1＝2.0 Ω F. 定值电阻R2＝100 Ω G. 开关和导线若干 目 录 物 理·必修第三册 （1）如图甲所示，要尽可能精确测量电源的电动势和内阻，电压表V应选 择 （选填“B”或“C”）；定值电阻R0应选择 （选填“E”或 “F”）。 解析：被测电池组的电动势约3 V，故电压表应选择量程为0～3 V的电压表 V2，故选C； 已知电池内阻约2 Ω，为了让实验中电流变化更明显，选择E（R1＝2.0 Ω）作为定值电阻，避免R2（100 Ω）阻值过大导致电流过小，故选E。 C　 E　 目 录 物 理·必修第三册 （2）改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的读数U，作出的-图像如图 乙所示，图线与横、纵坐标轴的截距分别为－b、a，定值电阻的阻值用R0 表示，则可得该电池组的电动势为 　　，内阻为 　－R0　。（用题给字 母表示） 解析：根据闭合电路欧姆定律可得 E＝U＋（r＋R0） 整理得＝＋ 根据- 图像的斜率与纵截距可得＝，＝a，解得E＝，r＝－R0。 　 －R0　 目 录 物 理·必修第三册 （3）调节电阻箱阻值从零开始逐渐变大的过程中，电阻箱的功率如何变 化 。（选填“变大”或“变小”或“先变大后变小”或 “先变小后变大”） 解析：根据电源输出功率与外电阻的关系可知，外电阻等于电源内阻时电 源的输出功率最大。将电阻R0 等效为电源内阻（若考虑电压表的内阻，也 将电压表的内阻等效为电源内阻），这样电阻箱的功率就是等效电源的输 出功率，调节电阻箱阻值从零开始逐渐变大的过程中，因电阻箱阻值可以 大于等效电源的内阻，故电阻箱的功率先变大后变小。 先变大后变小　 目 录 物 理·必修第三册 　（2026·广东广州期末）某同学制作“橘子电池”后，设计了如图a所示 的电路测量其电动势E和内阻r。电压传感器可视为理想电压表。 （1）根据图a完成图b实物连线； 答案：见解析图 目 录 物 理·必修第三册 解析：根据电路图连接实物图如图所示。 目 录 物 理·必修第三册 ①某次实验电阻箱的示数如图c，其电阻大小为 Ω； ②根据实验数据作出的-图像如图d，则“橘子电池”电动势E＝ V，内阻r＝ kΩ。（结果均保留3位有效数字） 11 323.5　 1.00　 3.33（3.30～3.36）　 （2）闭合开关S，多次调节电阻箱，记录电阻箱阻值R和相应的电压传感 器读数U； 目 录 物 理·必修第三册 解析：①根据电阻箱的刻度及挡位可知读数为11 323.5 Ω； ②根据闭合电路欧姆定律有E＝U＋r 变形可得＝＋· 根据题意可知＝1.0 V－1，＝ Ω/V 解得E＝1.00 V，r＝3.33×103 Ω＝3.33 kΩ。 目 录 物 理·必修第三册 课时作业 目 录 29 1. （2026·河南信阳月考）为了测量四节干电池组成的电池组的电动势E和 内阻r，某同学设计了如图甲所示的实验电路。器材如下： A. 电池组（四节干电池：电动势约为6 V，内阻约为4 Ω） B. 电阻箱（最大阻值99.9 Ω） C. 电流表A1（量程3 A、内阻为0.5 Ω） D. 电流表A2（量程0.6 A、内阻为1 Ω） E. 定值电阻R01＝50 Ω F. 定值电阻R02＝5 Ω G. 开关一只，导线若干 1 2 3 4 5 6 目 录 物 理·必修第三册 （1）为提高实验的精确度，电流表应选用 ；定值电阻应选用 ⁠ （均选填器材前的字母）。 D　 F　 1 2 3 4 5 6 目 录 物 理·必修第三册 解析： 定值电阻R01的阻值过大，若选择E，则回路中电流不超过Imax ＝≈0.11 A 此时无论选择哪个电流表，都不能使其指针偏转达到量程的三分之一，从 而造成读数误差较大，所以定值电阻应选F， 在这种情况下，回路中电流不超过 Imax'＝≈0.67 A，所以电流表应选择D。 1 2 3 4 5 6 目 录 物 理·必修第三册 （2）断开开关S，调整电阻箱的阻值，再闭合开关S，读取并记录电流表 的示数及电阻箱接入电路中的阻值。多次重复上述操作，可得到多组电流 值I及电阻箱的阻值R，并以为纵坐标，以R为横坐标，作出两者的关系图 线如图乙所示（该图线为一直线）。 （3）根据图乙中所得图线，可求得电池组的电动势E＝ V，内阻r ＝ Ω（结果均保留2位有效数字）。 6.1　 4.0　 1 2 3 4 5 6 目 录 物 理·必修第三册 解析： 根据闭合电路欧姆定律得 E＝I（r＋R0＋RA＋R） 整理可得＝R＋ 故以为纵坐标，以R为横坐标，所得到题图乙所示图线的斜率为 k＝＝ V－1＝0.165 V－1 图线纵轴截距为b＝＝1.65 A－1 解得E≈6.1 V，r≈4.0 Ω。 1 2 3 4 5 6 目 录 物 理·必修第三册 2. （2026·河南郑州期末）现有一种特殊的电池，它的电动势E约为9 V， 内阻r约为50 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的电路进行实验，图中电压 表的内阻很大，对电路的影响可不考虑，R为电阻箱，阻值范围0～9 999 Ω，R0是定值电阻，起保护电路的作用。 1 2 3 4 5 6 目 录 物 理·必修第三册 （1）实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格：本实验应选 （填选 项前的字母）。 A. 10 Ω　2.5 W B. 100 Ω　1.0 W C. 200 Ω　1.0 W D. 2 000 Ω　5.0 W C　 解析：R0是定值电阻，起保护电路的作用。已知该电池允许输出的最 大电流为50 mA，当电阻箱短路时，有R0＝－r＝－50 Ω＝130 Ω， 故选C。 1 2 3 4 5 6 目 录 物 理·必修第三册 （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 电压表的示数，改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图乙所示的图 线（已知该直线在y轴的截距为0.1 V－1）。则根据该同学所作出的图线可 求得电池的电动势E为 V，内阻r为 Ω。（结果均保留2位有效数字） 10　 46　 解析：根据闭合电路欧姆定律可得E＝U＋ r 可得＝·＋ 由题图-图像可得＝0.1 V－1，＝ A－1 解得E＝10 V，r≈46 Ω。 1 2 3 4 5 6 目 录 物 理·必修第三册 3. 某同学利用下列实验器材测量电源的电动势和内阻。 A. 待测电源； B. 电阻箱R（最大电阻值为20 Ω）； C. 定值电阻R0（电阻值为4 000 Ω）； D. 小量程电流表G（内阻不计）； E. 开关、导线若干。 该同学设计的实验电路图如图甲所示： （1）在闭合开关前，电阻箱应调到 （选填“最大值”或“中 间值”或“最小值”）。 解析：在闭合开关前，考虑保护电路，电阻箱接入电路的阻值应调 到最大值。 最大值　 1 2 3 4 5 6 目 录 物 理·必修第三册 （2）该实验可以近似认为通过电源内部的电流等于流过电阻箱的电流， 则电阻箱的阻值R、小量程电流表的示数I、电源的电动势E、内阻r和定值 电阻R0之间的关系为E＝ ⁠。 解析：根据电路图，由闭合电路欧姆定律得E＝IR0＋r。 IR0＋r　 1 2 3 4 5 6 目 录 物 理·必修第三册 （3）某次改变电阻箱的阻值R，读出对应电流表的示数I，作出-图像如 图乙所示，则电源的电动势E＝ V、内阻r＝ Ω。（结果均 保留2位有效数字） 解析：将E＝IR0＋r变形可得＝·＋ 由图示-图像可知，图像的斜率k＝＝ Ω/A＝1 600 Ω/A 纵轴截距的绝对值｜b｜＝＝1 000 A－1 解得电源电动势E＝4.0 V 电源内阻r＝1.6 Ω。 4.0　 1.6　 1 2 3 4 5 6 目 录 物 理·必修第三册 4. 要测量一电源的电动势E（小于3 V）和内阻r（约1 Ω），现有下列器 材：理想电压表（3 V和15 V两个量程）、电阻箱R（0～999.9 Ω）、定值 电阻R0＝3 Ω、开关和导线。某同学根据所给器材设计了如图甲所示的实验 电路： 1 2 3 4 5 6 目 录 物 理·必修第三册 （1）电路中定值电阻R0的作用是 ⁠。 解析： 若无R0存在，当R调节到阻值为0时，外电路短路，有烧坏电源的危险，故R0的作用是保护电源，防止短路。 保护电源，防止短路 1 2 3 4 5 6 目 录 物 理·必修第三册 （2）请根据图甲所示的电路，在图乙中用笔画线代替导线连接电路。 答案：见解析图 解析：如图所示，电压表选择3 V量程，开关在干路中。 1 2 3 4 5 6 目 录 物 理·必修第三册 （3）该同学调节电阻箱阻值R，读出对应的电压表示数U，得到两组数 据：R1＝2 Ω时，U1＝2.37 V，R2＝4 Ω时，U2＝2.51 V。由这两组数据可 求得电源的电动势E＝ V，内阻r＝ Ω。（结果均保留3位有效数字） 解析：根据闭合电路欧姆定律知，当电阻箱读数为R1＝2 Ω时，E＝ U1＋r 当电阻箱读数为R2＝4 Ω时，E＝U2＋r 联立以上两式得E≈2.94 V，r≈1.21 Ω。 2.94　 1.21　 1 2 3 4 5 6 目 录 物 理·必修第三册 5. 在测定一组干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材： A. 电流传感器1 B. 电流传感器2 C. 定值电阻R0（3 kΩ） D. 滑动变阻器R（0～20 Ω） E. 开关和导线若干 某同学发现上述器材中没有电压传感器，但给出了两个电流传感器，于是 他设计了如图甲所示的电路来完成实验。 1 2 3 4 5 6 目 录 物 理·必修第三册 （1）该同学利用测出的实验数据作出的I1-I2图线（I1为电流传感器1的示 数，I2为电流传感器2的示数，且I1远小于I2）如图乙所示，则由图线可得 被测电池的电动势E＝ V，内阻r＝ Ω。 4.5　 1.5　 1 2 3 4 5 6 目 录 物 理·必修第三册 解析： 由闭合电路欧姆定律有E＝U＋Ir，可得I1R0＝E－I2r，则I1＝ －I2，即I1与I2间为线性关系，由数学知识可得，k＝－，b＝，由题 图乙可知，b＝1.5 mA，k＝－0.5×10－3，解得E＝4.5 V，r＝1.5 Ω。 （2）若将图线的纵轴改为 ，则图线与纵轴交点的物理含义即为被 测电池电动势的大小。 解析： 若将图像纵轴改为路端电压，即I1R0，则图线与纵轴交点的物 理意义即为被测电源电动势的大小。 I1R0　 1 2 3 4 5 6 目 录 物 理·必修第三册 6. （2026·山东威海月考）在“测定电池的电动势和内阻”的实验中，实 验室有如下器材： A. 待测电池组（由两节干电池组成，每节干电池的电动势约为1.5 V、内 阻为几欧姆） B. 直流电压表V1、V2（量程均为0～3 V，可视为理想电压表） C. 定值电阻R0（阻值未知） D. 滑动变阻器R（最大阻值为Rm） E. 开关、导线若干 1 2 3 4 5 6 目 录 物 理·必修第三册 某同学设计了如图甲所示的电路，他利用该电路先测出定值电阻R0的阻 值，再测量待测电池组的电动势和内阻，步骤如下： 1 2 3 4 5 6 目 录 物 理·必修第三册 （1）先把滑动变阻器R调到最大阻值Rm，再闭合开关S，读出电压表V1和 V2的示数分别为U10、U20，则可求出定值电阻R0的阻值，R0 ＝ （用U10、U20和Rm表示）。 解析： 由串联电路的电压、电流规律可知，定值电阻的阻值 R0＝＝＝。 　 1 2 3 4 5 6 目 录 物 理·必修第三册 （2）移动滑动变阻器的滑片，读出电压表V1和V2的多组示数U1、U2，描 绘出U1-U2图像如图乙所示。图中直线的斜率为k，直线与横轴的截距为 U0，则待测电池组的电动势E＝ 　　，内阻r＝ 　　（用k、U0、R0表 示）。 解析：电压表为理想电表，由闭合电路欧姆定律可知，电池组的电动势E＝U2＋Ir＝U2＋r，整理得U1＝U2－，结合题图乙可知，U0＝，k＝，解得待测电池组的电动势E＝，内阻r＝。 　 　 1 2 3 4 5 6 目 录 物 理·必修第三册 $