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实验，通过“如何测量未知电动势和内阻，设计实验方案”的问题导入，衔接电源参量的已有知识，搭建从理论到实验探究的学习支架。 其亮点在于提供伏安法、伏阻法、安阻法三种实验方案，结合公式法与图像法处理数据，通过电流表内外接法误差对比培养科学思维，水果电池演示增强科学探究体验。帮助学生深化能量观念，提升实验分析能力，为教师提供系统教学资源，提高课堂效率。

第3节 实验：电池电动势和内阻的测量 第十二章 电能 能量守恒定律 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？如果现在有电流表、电压表、滑动变阻器、电阻箱、开关，你能设计几种实验方案？ 1.电流表，电压表，滑动变阻器 E= U + I r E=I R+ I r 一、实验思路 2.电流表，电阻箱 3.电压表，电阻箱 E=U+ 一.基本原理：E = U + Ir E=U2+I2r E=U1+I1r 方案一：伏安法 只要测出几组（至少两组）U、I值就可求出E、r 二.电路设计： A V S E, r · · · 电流表外接法 A V S E, r · · · 电流表内接法 电流表：0～0.6A 电压表：0～3V 滑动变阻器：阻值较小的,最大阻值10～20Ω 旧干电池：内阻较大 开关和导线 三.实验器材 1. 确定电流表和电压表的量程，按图示电路把器材连好。 四.实验步骤 A V S R 2.把滑动变阻器的滑片移到一端，使接入电路部分的电阻最大； 3.闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数，记录一组电流表和电压表的示数； 4.用同样的方法，测量几组电压、电流的数值并记录下来； 5.断开开关，整理好器材； 6.处理数据。 五.数据分析 1.公式法 改变R的阻值，从电流表和电压表中读取两组I、U的值，代入方程组联立求解，多测量几次I、U的值，算出E、r取平均值。 实验序号 1 2 3 4 5 6 I/A I1 I2 I3 I4 I5 I6 U/V U1 U2 U3 U4 U5 U6 E I短 （1）在坐标纸上以Ｉ为横坐标，Ｕ为纵坐标，用测出的几组Ｕ、Ｉ值画出Ｕ－Ｉ图像。 （2）所得直线跟纵轴的交点即为电动势E的值，图线的斜率的绝对值即为内阻。 2.图像法 使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧 ，个别偏离直线太远的点可舍去。 实验序号 1 2 3 4 5 6 I/A I1 I2 I3 I4 I5 I6 U/V U1 U2 U3 U4 U5 U6 （3）画U-I图线时，纵轴的刻度可以不从零开始,而是根据测得的数据从某一恰当的值开始(但横坐标必须从0开始),这时图线与横轴的交点不再是短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电动势E，图线的斜率的绝对值仍为内阻r。 （4）使用 U-I 图线计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点，用公式计算出电源的内阻 r。 六.注意事项 1. 开关闭合前，变阻器滑片应置于阻值最大位置处; 2. 为了使电池的路端电压变化明显，使用内阻较大一些的旧电池。在实验中不要将电流调得太大，每次读完数后立即断电，以免使内阻发生变化。如果使用的是水果电池，它的内阻虽然比较大，但不够稳定，测量前要做好充分的准备，测量尽量迅速; 3. 测出不少于 6 组 I、U 数据，且变化范围要大些，如果路端电压变化不明显，作图时，纵轴单位可取的小一些，且纵轴起点可以不从零开始。 七.误差分析 滑动变阻器+电流表为外电路 电压表应看成内电路的一部分 r测量值偏小。 E测<E真 如果断开外电路IA=0 U测=U外<E 1.电流表外接法 ① ② 比较①②得： 由测量结果可知：当r≪RV时，误差越小，故此电路适合测小内阻电源 A V K E,r 滑动变阻器+电压表为外电路 电流表看作内电路的一部分 如果断开外电路，则IA=0 r测量结果偏大 U测=E E测=E真 2.电流表内接法 ① ② 比较①②得： 由测量结果可知：当r≫RA时，误差越小，故此电路适合测大内阻电源 I真 IV A V K E,r I测 U I 测量值 × × 真实值 A V K E,r U外 U测 UA U I 测量值 × × × 真实值 外接误差： 电压表分流 口诀： 分流小人（r）小义（E） 内接误差： 电流表的分压 口诀： 分压高人(r)一（E）等 3.总结： 4.对比： 一.基本原理：E = U + r 方案二：伏阻法 二.电路设计： V E r S R 三.实验器材:待测电源、电阻箱、电压表、导线、开关 四.数据分析 1.公式法 2.图像法 绘制-图像 r = Ek= E= 四.实验演示 一.基本原理：E=I (R+r) 方案三：安阻法 二.电路设计： 三.实验器材:待测电源、电阻箱、电流表、导线、开关 A S E,r R E = I1 ( R1 + r ) E = I2 ( R2 + r ) 四.数据分析 1.公式法 2.图像法 绘制-图像 E=I (R+r) r = Eb= E= Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $