12.3实验：测定电池的电动势和内阻 课件-2022-2023学年高二上学期物理人教版2019必修第三册

实验：测定电池的电动势和内阻

（教材P62）如图，R1=14Ω,R2=9Ω,当开关处于位置1时,电流表读数I1=0.2A；当开关处于位置2时,电流表读数I2=0.3A.求电池的电动势E和内电阻r.sE、rR1AR212由（1）、（2）式代入数据，有：当S切换到位置1时：E=I1R1+I1r(1)当S切换到位置2时：E=I2R2+I2r(2)E=3Vr=1Ω分析：例题回顾思考：如何更一般的测量电池的电动势和内阻？1.例如右图所示，用电流表和电压表测出电流和路端电压，改变R的阻值，测出两组I、U

的数据,即可粗略算出E、r。2.为了减少偶然误差，我们实验中可多测出几组数据，计算得到多组E、r值取平均值。3.采用图像法处理实验数据更简便、直观。思考：如何利用实验室常见仪器测量电池的电动势和内阻？U/VI/A0一、实验目的1.掌握用电压表和电流表测定电源电动势和内阻的方法；进一步理解闭合电路欧姆定律．2.掌握用图象法求电动势和内阻的方法．实验九测定电池的电动势和内阻二、实验原理闭合电路的欧姆定律三、实验仪器干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺四、实验电路图：如右图所示AVSR负极正极演示用电压表和电流表合理选择量程；做好读数前的准备工作0.5A量程最小刻度1格表示0.02A2.5V量程最小刻度1格表示0.1V五、实验步骤：1.量程的选择；2.连接线路（滑动变阻器先移动到阻值最大的一端）；3.闭合开关，调节滑动变阻器，使电表有明显示数并记录多组U-I数据，填入实验表格；4.断开开关，拆除线路，整理好器材.六、实验数据记录和处理七、实验误差分析：思考：1.本实验电路中流过内阻的电流就是电流表的电流吗？2.E、r测量值与真实值的关系如何？

此处的斜率和截距的物理意义是什么？AVSR

实例探究：学校某物理兴趣小组利用图所示的电路测定一节干电池的电动势和内阻，目的想尽量减小实验误差.供选择的器材有：A.电流表A(0～0.6A)B.电压表V1(0～3V)C.电压表V2(0～15V)D.滑动变阻器R1(0～20Ω)E.滑动变阻器R2(0～200Ω)F.定值电阻R0＝1ΩG.电阻箱一个、开关一个，导线若干(1)滑动变阻器应选()

(2)闭合开关，电压表和电流表均有示数，但是无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表的读数变化都非常小.同学们讨论后，在原电路的基础上又加了一个定值电阻R0，问题得到解决.请你分析原因后画出改进后的电路图.D

(3)小明同学在实验中把电路图中的导线连接到“②”处，也同样测出了电源的电动势和内阻，他认为这样与接“①”没有区别，试谈谈你的看法。1.电流表对电源的外接法；AVS2RAVS1R2.电流表对电源的内接法注意：实验测量的对象是电源；类比伏安法测电阻中的电流表的内外接法

(3)小明同学在实验中把电路图中的导线连接到“②”处，也同样测出了电源的电动势和内阻，他认为这样与接“①”没有区别，试谈谈你的看法。(4)小刚实验时发现电流表坏了，剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器，重新连接电路如右，仍完成了实验。他用图象法处理在直角坐标系中得到的一条直线，试分析他的做法。要点：抓住闭合电路的欧姆定律这一原理。

（教材P62）如图，R1=14Ω,R2=9Ω,当开关处于位置1时,电流表读数I1=0.2A；当开关处于位置2时,电流表读数I2=0.3A.求电池的电动势E和内电阻r.

本题由于未考虑电流表的内阻，测量值E和r与真实值E0和r0相比较，正确的是（）

A．E=E0，r=r0B．E＞E0，r＜r0C．E=E0，r＞r0D．E＞E0，r＞r0sE、rR1AR212例题拓展C课堂小结：本实验中注意事项1．选用旧电池：为了使电路的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，可选用已使用过一段时间的1号干电池．2．电流不要过大，读数要快：干电池在大电流放电时，电动势E会明显下降，内阻r会明显增大，故长时间放电不宜超过0.3A，短时间放电不宜超过0.5A．因此，实验中不要将I调得过大，读电表要快，每次读完立即断电．3．计算法求E、r：要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，可以类比“逐差法”将测出的I、U数据中，第1和第4为一组、第2和第5为一组、第3和第6为一组，分别解出E、r值再求平均值．4．合理选择标度：为使图线分布空间大，如右图所示，纵坐标可以不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，电源的内阻不能用r＝E/I短确定，应根据r＝|△U/△I|确定．主要仪器：一个电压表和电阻箱测量原理：E＝U1＋U1r/R1

E＝U2＋U2r/R2

联立可求r测和E测E测<E真r测<r真伏阻法图象：拓展1测定电源电动势和内阻的其他方法

主要仪器：一个电流表和电阻箱测量原理:E＝I1(R1＋r)，E＝I2(R2＋r)，联立可求E测和r测.安阻法E测=E真r测>r真拓展2图象：测定电源电动势和内阻的其他方法

AVS甲R采用本电路图实验中考虑电表的内阻：由于电压表的分流应用闭合电路的欧姆