实验：电池电动势和内阻的测量 课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

12.3实验：电池电动势和内阻的测量人教版（2019）高中物理（必修第三册）第十二章电能能量守恒定律老师：

授课时间：

下图为伏安法测一个定值电阻实验所需的器材实物图，器材规格如下：待测电阻Rx(约100Ω)直流毫安表(量程0-10mA，内阻约50Ω)直流电压表(量程0-3V，内阻约5KΩ)直流电源(输出电压4V，内阻不计)滑动变阻器(阻值范围0-15Ω，允许最大电流1A)，电键及导线若干，根据器材的规格和实验要求，在本题实物图上连线。mA1030课前练习第2页课堂导入二、实验原理：闭合电路欧姆定律

E=U+Ir

一、实验目的:测定电池的电动势和内阻AVS甲RAVS乙R第3页知识讲解vA三：实验步骤2、按原理图连接实物图1、仪器选择：安培表：0~0.6A伏特表:0~3V滑动变阻器:选用阻值较小的,最大阻值10~20Ω第4页知识讲解3：把变阻器的滑片移到一端使电阻值最大（保护电路）4：闭合电键，调节变阻器，使电流表的读数有明显示数，记录一组电流表和电压表的示数，用同样的方法测量并记录几组U，I值。5：断开电键，整理好器材123456U/V1.371.321.241.181.101.05I/A0.120.200.310.320.500.57记录的电流值怎么变化？为什么？第5页知识讲解四：数据处理方法一：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.

E=U1+I1rE=U4+I4rE=U2+I2rE=U5+I5rE=U3+I3rE=U6+I6rE1r1E2r2E3r3E和r第6页知识讲解U/I/I(A)U(V)0.121.370.201.320.311.240.351.200.501.100.571.05······方法二：图象法在坐标纸上以Ｉ轴为横坐标，Ｕ为纵坐标，用测出几组的Ｕ，Ｉ值画出Ｕ－Ｉ图像最后从图像求出电动势为E＝V

内阻为r=Ω

1.470.741.001.101.201.301.401.50第7页知识讲解系统误差由电流表的分压引起。0UI测量值真实值斜率k=rUA误差分析适宜测大内阻电源。第8页知识讲解误差分析系统误差由电压表的分流引起。0UI测量值真实值斜率k=rIV适宜测小内阻电源。第9页知识讲解（1）本实验在电键闭合前，变阻器滑片应置于阻值最大位置处（2）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，以免使电动势和内阻发生变化（3）要测出不小于6组Ｉ、Ｕ数据，且变化范围要大一些（4）画Ｕ—Ｉ图线时，应使图线通过仅可能多的点，并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去。（5）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)但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.

注意事项第10页知识讲解其他实验电路安阻法：伏阻法：E=I（R+r）误差分析误差分析第11页知识讲解ErAR1R2

例1.如图示的电路中，R1

、R2为标准电阻，测定电源的电动势和内阻时，如果偶然误差可以忽略不计，则电动势的测量值

真实值，内阻的测量值

真实值，产生误差的原因是

。等于偏大电流表有内阻

例2.在测定电源的电动势和内阻的实验中，待测电池、开关和导线配合下列哪组仪器，可以达到测定目的（）A.一只电流表和一个滑动变阻器B.一只电流表和一只电压表C.一只电流表和一个电阻箱D.一只电压表和一个电阻箱CD课堂检测第12页例3.如图是测量电源内电阻的电路，下列关于误差说法，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；vA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，IA跟I1相差越大，画出的图线应为实线所示：UIU1IAI1所以内电阻的测量值小于真实值。C课堂检测第13页(8分)现有器材：量程为10.0mA、内阻约30-40Ω的电流表一个，定值电阻R1=150Ω，定值电阻R2=100Ω，单刀单掷开关K，导线若干。要求利用这些器材测量一干电池（电动势约1.5V）的电动势。（1）按要求在实物图上连线。（2）

用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为=

，式中各直接测得量的意义是：

.例4.R1

R2R1

R2课堂检测第14页

（1）连图：左图只用R1接入电路；右图用R1和R2串联接入电路。（2）I1是外电阻为R1时的电流，

I2是外电阻为R1和R2串联时的电流.测量原理：mAR1mAR2R1E=I1（R1+Rg+r）①E=I2（R1+R2+Rg+r）②联立①②解得注意：若只用R2接在电路中，则电流将超过电流表的量程，所以用R1和R2串联接入电路。

[解答]：课堂检测第15页乙用伏安法测一节干电池的电动势和内电阻。用所示的甲、乙两个供实验的电路图，实验应