实验：电池电动势和内阻的测量2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

第十二章电能

能量守恒定律人教版(2019)必修第二册12.3.2电池电动势和内阻的测量(第二课时）闭合电路的欧姆定律：测路端电压、电流伏安法测电流、外电路电阻安阻法测路端电压、外电路电阻伏阻法实验思路1.实验原理采用一个电阻箱、一块电压表、一个电键和导线若干,测量一节使用过的干电池的电动势和内阻。原理：原理图方案二：伏阻法2.数据处理——平均值法由

知，只要用电压表和电阻箱测出U、R的两组数据，列出关于E、r的两个方程，就能解出E、r，电路图如图所示.方案二：伏阻法2.数据处理——图像法由化简可得图像与纵轴的交点即为电动势的倒数图像的斜率为图像与横轴的交点即为内阻的倒数负值作出

的图像，如右图所示，由图像可得：方案二：伏阻法3.误差分析①误差来源：电压表的分流引起系统误差。通过电源的电流我们认为是实际通过电源的电流为：②测量值和真实值的关系：③消除误差的方法：电压表的分流。电压表内阻已知，可消除系统误差。方案二：伏阻法采用一个电阻箱、一块电流表、一个电键和导线若干,测量一节使用过的干电池的电动势和内阻。1.实验原理原理：原理图方案三：安阻法2.数据处理——平均值法由

知，只要用电流表和电阻箱测出I、R的两组数据，列出关于E、r的两个方程，就能解出E、r，电路图如图所示.方案三：安阻法2.数据处理——图像法化简可得图像与纵轴的交点即为电动势的倒数图像的斜率为由图像与横轴的交点即为内阻的负数作出

的图像，如右图所示，由图像可得：方案三：安阻法3.误差分析①误差来源：电流表的分压引起系统误差。不考虑电流表的分压作用：②测量值和真实值的关系：③消除误差的方法：电流表的分压，电流表内阻已知，可消除系统误差。考虑电流表的分压作用：方案三：安阻法总结“伏阻法”与“安阻法”测量E和r的误差分析：电路图误差来源电压表的分流U测=U真，I测<I真电流表的分压U测<U真，I测=I真结果E测<E真，r测<r真E测＝E真，r测>r真等效电源法E测＝E真，r测=r真+RAI真=I测+IVU真=U测+UA测量电池的电动势和内阻内接法安阻法外接法伏阻法误差来源：E测

=E真

r测

>r

真电流表分压误差来源：E测

<E真

r测

<r真

电压表分流采用一个定值电阻、两块电压表、一个电键和导线若干,测量一节使用过的干电池的电动势和内阻。方案四:伏伏法原理：E=U+IrSE,rRV2V1SE,rRV2V1采用一个定值电阻、两块电流表、一个电键和导线若干,测量一节使用过的干电池的电动势和内阻。原理：E=U+IrA2SE,rRA1A2SE,rRA1方案5：安安法小结：测量电动势和内阻安阻法伏阻法伏安法伏伏法安安法闭合电路欧姆定律(2023·黑龙江省萝北县高级中学高二开学考试)某中学课外兴趣小组测量手机电池的电动势和内阻的实验原理图如图甲所示，已知电池的电动势约为3V、内阻小于1Ω，现提供的器材如下：A.手机电池；B.电压表V1(量程为0～15V，内阻约为10kΩ)；C.电压表V2(量程为0～3V，内阻约为10kΩ)；D.电阻箱R(0～99.9Ω)；E.定值电阻R01＝2Ω；F.定值电阻R02＝100Ω；G.开关和导线若干。例1(1)如果要准确测量电池的电动势和内阻，电压表应选择____；定值电阻R0应选择____。(均选填实验器材前的标号)CE(2)兴趣小组一致认为用线性图像处理数据便于分析，于是在实验中改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的示数U，获取了多组数据，画出的

图像为一条直线，如图乙所示，若把流过电阻箱的电流视为干路电流，则可得该电池的电动势E＝____V，内阻r＝______Ω。(结果均保留两位有效数字)3.30.25(3)若考虑电压表的分流作用，则该实验中电动势的测量值与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。偏小

要测量一电源的电动势E(小于3V)和内阻r(约1Ω)，现有下列器材：理想电压表(3V和15V两个量程)、电阻箱R(0～999.9Ω)、定值电阻R0＝3Ω、开关和导线。某同学根据所给器材设计了如图甲的实验电路：例2(1)电路中定值电阻R0的作用是____________________。保护电源，防止短路(2)请根据图甲电路，在图乙中用笔画线代替导线连接电路。(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＝2Ω时，U1＝2.37V，R2＝4Ω时，U2＝2.51V。由这两组数据可求得电源的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω。(结果均保留三位有效数字)2.941.21(2024·广州市高二期末)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_______________________。例3开关处于闭合状态电阻箱接入电路电阻为零(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)1.371.20(3)为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100mV的电压表并联在电流表的两端。调节电阻箱，当电流表的示数为0.33A时，电压表的指针位置如图(c)所示，则该干电池的电动势应为______V；内阻应为_____Ω。(c)1.371.0(2023·云南省巍山彝族回族自治县第二中学高二月考)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6V，内阻约为4Ω)B.电阻箱(最大阻值99.9Ω)C.电流表A1(量程3A、内阻为0.5Ω)D.电流表A2(量程0.6A、内阻为1Ω)E.定值电阻R01＝50ΩF.定值电阻R02＝5ΩG.开关一只，导线若干例4(1)为提高实验的精确度，电流表应选用____；定值电阻应选用____。(均选填器材前的标号)DF(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