58　第九章　第52课时　测量电源的电动势和内阻(实验课)

第九章电路及其应用电能第52课时测量电源的电动势和内阻(实验课)[学习目标]

1．掌握伏安法、伏阻法、安阻法测量电源电动势和内阻的原理及电路设计。2．理解实验的误差分析和改进方法。1．实验原理闭合电路欧姆定律。2．实验器材电源、电压表、电流表、____________、开关、导线、坐标纸和刻度尺。滑动变阻器3．实验步骤(1)电流表用______A的量程，电压表用___V的量程，按电路图连接好电路。(2)把滑动变阻器的滑片移到使阻值最____的一端。(3)闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(I1，U1)。用同样的方法再测量几组I、U值，填入表格中。(4)断开开关，拆除电路，整理好器材。0.6

3

大

E

<

<

②如图丙所示方法a电流表的分压作用造成误差，电流越大，电流表分压越多，对应U真与U测的差UA越大，UA＝I·RA。其中U-I图像如图丁所示。结论：E测____E真，r测____r真。方法b等效电源法如图丙所示，E测＝E真，r测＝r＋RA>r真。(3)电路选择：①电源内阻一般较小，选图甲电路误差较小。②当Ⓐ内阻已知时选图丙电路，此时r＝|k|－RA，没有系统误差。＝

>

6．注意事项(1)合理选择电压表、电流表量程。测一节干电池的电动势和内阻时，电压表选3V量程，电流表选0.6A量程，滑动变阻器选0～10Ω。(2)应使用内阻大些(用过一段时间)的干电池；在实验中不要将I调得过大；每次读完I和U的数据后应立即断开电源，以免干电池在大电流放电时E和r明显变化。(3)在作U-I图线时，要使较多的点落在这条直线上，不在直线上的点应均匀分布在直线的两侧，忽略个别偏离直线较远的点，以减小偶然误差。

类型1

教材原型实验[典例1]

(2025·海南卷)某小组测量电源的电动势和内阻，可供使用的器材有：电源(电动势E约为3V，内阻r未知)电压表(量程0～3V，内阻RV约为3kΩ)电流表(量程0～0.6A，内阻RA约为1Ω)定值电阻R0＝3Ω滑动变阻器R1(最大阻值50Ω)滑动变阻器R2(最大阻值500Ω)开关S导线若干该小组设计了如图(a)的实验电路：回答下列问题：(1)为了测量精确，滑动变阻器应选择________(选填“R1”或“R2”)。(2)闭合开关，调节滑动变阻器，记录电压表示数U和对应的电流表示数I如表，根据表格的数据在图(b)的坐标纸上补完数据点，并绘制U-I图像。U/V1.001.301.702.002.50I/A0.380.320.240.180.08R1

见解析图(3)由U-I图像可求得电源电动势测量值E测＝________V，内阻测量值r测＝________Ω(结果均保留三位有效数字)。(4)考虑电压表分流引起的误差，则E测

______(选填“大于”

“小于”或“等于”)E真；r测与真实值r真之间的关系式为________________(用RV，R0，r测，r真表示)。2.90

2.00

小于

类型2

探索创新实验角度1

“安阻法”测量电源电动势和内阻[典例2]

(2025·湖北卷)某实验小组为测量一节干电池的电动势E和内阻r，设计了如图(a)所示电路，所用器材如下：干电池、智能手机、电流传感器、定值电阻R0、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路，将智能手机与电流传感器通过蓝牙无线连接，闭合开关S，逐次改变电阻箱的阻值R，用智能手机记录对应的电流传感器测得的电流I。回答下列问题：

保护

1.47

1.3

有

【创新点解读】

“安阻法”测量电源电动势和内阻1．实验原理根据闭合电路的欧姆定律有E＝IR＋Ir，电路图如图所示。2．实验器材电池、电流表(或电流传感器)、电阻箱、开关、导线、坐标纸和刻度尺。

4．误差分析(1)误差来源：此电路相当于电流表相对于电源的内接法，电流表有电阻，导致内阻测量不准确。(2)结论：E测＝E真，r测>r真(r测＝r真＋rA)。角度2

“伏阻法”测量电源电动势和内阻[典例3]

(2024·北京卷)某兴趣小组利用铜片、锌片和橘子制作了水果电池，并用数字电压表(可视为理想电压表)和电阻箱测量水果电池的电动势E和内阻r，实验电路如图1所示。连接电路后，闭合开关S，多次调节电阻箱的阻值R，记录电压表的读数U，绘出图像，如图2所示，可得：该电池的电动势E＝________V，内阻r＝_____kΩ。(结果保留两位有效数字)1.0

3.3

4．误差分析(1)误差来源：电压表有内阻，干路电流表达式不准确，导致电动势测量不准确；(2)结论：E测小于E真，r测小于r真

。课时作业(五十二)测量电源的电动势和内阻(实验课)1．(2024·黑吉辽卷)某探究小组要测量电池的电动势和内阻。可利用的器材有：电压表、电阻丝、定值电阻(阻值为R0)、金属夹、刻度尺、开关S、导线若干。他们设计了如图所示的实验电路原理图。题号1324(1)实验步骤如下：①将电阻丝拉直固定，按照图(a)连接电路，金属夹置于电阻丝的________(选填“A”或“B”)端；②闭合开关S，快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U，断开开关S，记录金属夹与B端的距离L；③多次重复步骤②，根据记录的若干组U、L的值，作出图(c)中图线Ⅰ；④按照图(b)将定值电阻接入电路，多次重复步骤②，再根据记录的若干组U、L的值，作出图(c)中图线Ⅱ。题号1324A

题号1324

题号13242．现测量电源的电动势E(约为3V)和内阻r。可以选用的器材有：滑动变阻器R(最大阻值为15Ω)，定值电阻R0(阻值为4Ω)，电压表V(量程0～3V，内阻很大)，电流表A1(量程0～0.6A)和A2(量程0～3A)，开关S，导线若干等。电路原理图如图1所示。题号1324(1)将图2中的实物图连接完整，其中电流表应选择___________。(选填“A1”或“A2”)题号1324(2)实验中将滑动变阻器滑片置于两个不同位置时，电压表和电流表的示数分别为(U1，I1)，(U2，I2)，则电源电动势E＝_________，内阻r＝__________(用U1、I1、U2、I2和R0表示)。见解析图A1

题号13243．(2025·江苏苏州一模)某兴趣小组设计实验测量灵敏电流计G的内阻以及电源的电动势和内阻，实验电路如图甲所示，定值电阻R0阻值已知，电流表A的内阻不计。题号1324

题