物理人教版(2019)必修第三册12.3电池电动势和内阻的测量(共25张ppt)
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(2)变阻器应选___(填“C”或“D”)，这是因为_________．
练一练：
解析：本题主要考查学生对电学仪器的选择．电学仪器的选择最主要的有
两条原则：(1)安全，即不能超量程；(2)方便，即便于读数和调节．由于
电源电动势约为1.5 V，故选量程为0～3 V的电压表，读数既准确，又方
便，D滑动变阻器的额定电流太小，阻值大，调节不方便，故选C变阻器．
∴ E测< E真 ，
r 测< r 真
小外偏小
A
S
U
E真
E测
U
O
IA I真
I
5.误差分析
内接法
V
作 = − 图线如图实线示（测量值）
路 = + = （ + ）
E
= 0时差值为0
U路
UV
真实的 − 图线如图虚线所示：
该电路适用于电源内阻很大的情况
S
4.电路设计
V
外接法
A
S
V
A
内接法
S
5.误差分析
外接法
V
作 = − 图线如图实线示（测量值）
真 = + = （ + /）
可见 越大， 越大，差值（I实− IA ）就越大；
U=0时，差值（I实− IA ）也为0，
斜率增大
真实的 − 图线如图虚线所示：
均值，可以减小误差。
E U1 I1r
I1U 2 I 2U1
E
I1 I 2
E U 2 I 2r
U 2 U1
r
I1 I 2
方法二：图象法
根据
U=E-Ir
E=U+Ir
电源的伏安特性曲线
U
A
电动势E
斜 率 k 绝 对 值 = r
×
×
×
×
×
纵坐标可以
不从0开始
I
B
短路
电流
例1：在测定一节干电池(电动势约为1.5 V，内阻约为2 Ω)的电动势和内
阻的实验中，滑动变阻器和电压表各有两个供选：
A．电压表量程为15 V;
B．电压表量程为3 V；
C．变阻器为(20 Ω，3 A);
D．变阻器为(500 Ω，0.2 A)
(1)电压表应该选___(填“A”或“B”)，这是因为_______．
12.3 实验：电池电动势和内阻的测量
目录
CONTENTS
1
伏安法测电源电动势和内阻
2
误差分析
3
其它法测电源电动势和内阻
知识回顾
1.闭合回路的组成
外电路
内电路
由导线、电源、用电器连成的电路
叫做闭合电路。用电器和导线组成外电
路，电源内部是内电路。
2.闭合电路的欧姆定律
（1）内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电
U
可见越大，差值就越大；
∴ E测= E真 ， r测> r真
A
大内偏大
O
I
I测短 I真短 I
5.误差分析
要想测出电池的内阻，如果采用内接法，将电流表的内阻与电源的内阻 合并为
+ ，则可以不计电流表的分压作用。最后测到的结果是相当于电池内阻与电流
表内阻的总和 + ，而两者相差又不太多，这样一来误差就会比较大。
阻之和成反比。
（2）表达式：
=
+
（3）适用范围：外电路为纯电阻的闭合电路
3. 路端电压与电流的关系
= −
（1）纵轴截距： 电源的电动势E．
（2）横轴截距： 电源的短路电流 I短=E/r
U/V
3
2
1
（3）斜率：
斜率的绝对值表示电源内阻
内阻越大，图线倾斜得越厉害．
0
0.5
1.0
1.5
I/
A
一 伏安法测电源电动势和内阻实验
通过电源的电流
1.基本原理
闭合电路的欧姆定律： = −
路端电压
2. 实验器材
待测电源，开关，导线，电流表，电压表，滑动变阻器
3.数据处理
方法一：公式法
用任意两组数据代入公式 = ＋，解方程组可以求得电池的电动势和
内阻。若多取几组数据，多解几组方程组，求出若干组和值，最后求平
I1 I 2
若能测出多组、 值，以为纵坐
A
1
1
R
标， 为横坐标，作出 − 图象，
S
可知这条图线是直线，直线在纵轴
的截距，图线的斜率
0
−r
1/I
变式二
实验中除了待测电源和电键导线外，只有电阻箱和电压
表，如何测？
（1）电路如图所示：
Байду номын сангаас
（2）主要步骤：
改变电阻箱阻值，测出对应的电压
所以应采用外接法。为了减小系统误差，所选用的电压表的内阻应该大一些。
V
外接法
A
S
V
A
内接法
S
6.实验步骤
(1)选定电压表，电流表量程，按图连接好电路。
(2)把变阻器的滑动片移到使阻值最大的一端。
(3)闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显的示数，记录一组数据(I、U)，
用同样方法测量几组 I、U 值，记录在表格中。
直线上相距较远的两点求斜率可以减小误差。
7.注意事项
(7)由于电池的内阻 一般很小，得到的图线斜率的绝对值就较小。为了使测
量结果准确，可以将纵轴的坐标不从零开始，这时直线与横轴的交点不再是
短路电流，但斜率的绝对值仍然还是电源的内阻。所以求内阻的一般表达式
应该是=|Δ/Δ | 。
练一练：
答案：B
读数既准确、又方便
C
定电流太小，最大阻值太大，调节不方便
滑动变阻器D的额
二 其他方法测电源电动势和内阻实验
变式一
实验中除了待测电池和电键导线外只有电阻箱和电流表，
如何测？
（2）数据处理：
I 1I 2( R 2 R1)
E
I1 I 2
（1）电路如图所示：
r
I 2 R 2 I 1R1
(4)断开开关，整理器材。
实验次数
1
2
A
3
4
5
6
R
V
电压U/V
电流I/A
S
E r
7.注意事项
选择仪器的原则：
(1)安全性：电压表、电流表不超量程，滑动变阻器不超过额定电流。
(2)精确性：电压表、电流表要选择合适的量程，使测量时指针的偏角大一
些，减小读数时的误差。
(3)方便性：变阻器控制电路时，电流电压变化范围尽可能大一些，以便获
E U1
V
由：
S
E U2
U1
r
R1
U2
r
R2
求出电源的电动势和内阻
变式三
今有一个阻值为5 Ω的定值电阻，一个理想电压表（量程
大于电源电动势），开关及导线若干，能否测电源电动势和内阻？
得多组数据。
7.注意事项
(4)为了使电池的路端电压变化较明显，电池的内阻宜大些。
(5)干电池在大电流放电时，电动势会明显下降，内阻会明显增大，故在
实验中，不要将电流调得过大，且读取电表数据要快，每次读完立即断
开电键。
(6)在画−图线（直线）时，要使尽可能多的点落在这条直线上，而且
在直线两侧的点数大致相等，个别偏离直线较远的点应舍去。求r时选取
练一练：
解析：本题主要考查学生对电学仪器的选择．电学仪器的选择最主要的有
两条原则：(1)安全，即不能超量程；(2)方便，即便于读数和调节．由于
电源电动势约为1.5 V，故选量程为0～3 V的电压表，读数既准确，又方
便，D滑动变阻器的额定电流太小，阻值大，调节不方便，故选C变阻器．
∴ E测< E真 ，
r 测< r 真
小外偏小
A
S
U
E真
E测
U
O
IA I真
I
5.误差分析
内接法
V
作 = − 图线如图实线示（测量值）
路 = + = （ + ）
E
= 0时差值为0
U路
UV
真实的 − 图线如图虚线所示：
该电路适用于电源内阻很大的情况
S
4.电路设计
V
外接法
A
S
V
A
内接法
S
5.误差分析
外接法
V
作 = − 图线如图实线示（测量值）
真 = + = （ + /）
可见 越大， 越大，差值（I实− IA ）就越大；
U=0时，差值（I实− IA ）也为0，
斜率增大
真实的 − 图线如图虚线所示：
均值，可以减小误差。
E U1 I1r
I1U 2 I 2U1
E
I1 I 2
E U 2 I 2r
U 2 U1
r
I1 I 2
方法二：图象法
根据
U=E-Ir
E=U+Ir
电源的伏安特性曲线
U
A
电动势E
斜 率 k 绝 对 值 = r
×
×
×
×
×
纵坐标可以
不从0开始
I
B
短路
电流
例1：在测定一节干电池(电动势约为1.5 V，内阻约为2 Ω)的电动势和内
阻的实验中，滑动变阻器和电压表各有两个供选：
A．电压表量程为15 V;
B．电压表量程为3 V；
C．变阻器为(20 Ω，3 A);
D．变阻器为(500 Ω，0.2 A)
(1)电压表应该选___(填“A”或“B”)，这是因为_______．
12.3 实验：电池电动势和内阻的测量
目录
CONTENTS
1
伏安法测电源电动势和内阻
2
误差分析
3
其它法测电源电动势和内阻
知识回顾
1.闭合回路的组成
外电路
内电路
由导线、电源、用电器连成的电路
叫做闭合电路。用电器和导线组成外电
路，电源内部是内电路。
2.闭合电路的欧姆定律
（1）内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电
U
可见越大，差值就越大；
∴ E测= E真 ， r测> r真
A
大内偏大
O
I
I测短 I真短 I
5.误差分析
要想测出电池的内阻，如果采用内接法，将电流表的内阻与电源的内阻 合并为
+ ，则可以不计电流表的分压作用。最后测到的结果是相当于电池内阻与电流
表内阻的总和 + ，而两者相差又不太多，这样一来误差就会比较大。
阻之和成反比。
（2）表达式：
=
+
（3）适用范围：外电路为纯电阻的闭合电路
3. 路端电压与电流的关系
= −
（1）纵轴截距： 电源的电动势E．
（2）横轴截距： 电源的短路电流 I短=E/r
U/V
3
2
1
（3）斜率：
斜率的绝对值表示电源内阻
内阻越大，图线倾斜得越厉害．
0
0.5
1.0
1.5
I/
A
一 伏安法测电源电动势和内阻实验
通过电源的电流
1.基本原理
闭合电路的欧姆定律： = −
路端电压
2. 实验器材
待测电源，开关，导线，电流表，电压表，滑动变阻器
3.数据处理
方法一：公式法
用任意两组数据代入公式 = ＋，解方程组可以求得电池的电动势和
内阻。若多取几组数据，多解几组方程组，求出若干组和值，最后求平
I1 I 2
若能测出多组、 值，以为纵坐
A
1
1
R
标， 为横坐标，作出 − 图象，
S
可知这条图线是直线，直线在纵轴
的截距，图线的斜率
0
−r
1/I
变式二
实验中除了待测电源和电键导线外，只有电阻箱和电压
表，如何测？
（1）电路如图所示：
Байду номын сангаас
（2）主要步骤：
改变电阻箱阻值，测出对应的电压
所以应采用外接法。为了减小系统误差，所选用的电压表的内阻应该大一些。
V
外接法
A
S
V
A
内接法
S
6.实验步骤
(1)选定电压表，电流表量程，按图连接好电路。
(2)把变阻器的滑动片移到使阻值最大的一端。
(3)闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显的示数，记录一组数据(I、U)，
用同样方法测量几组 I、U 值，记录在表格中。
直线上相距较远的两点求斜率可以减小误差。
7.注意事项
(7)由于电池的内阻 一般很小，得到的图线斜率的绝对值就较小。为了使测
量结果准确，可以将纵轴的坐标不从零开始，这时直线与横轴的交点不再是
短路电流，但斜率的绝对值仍然还是电源的内阻。所以求内阻的一般表达式
应该是=|Δ/Δ | 。
练一练：
答案：B
读数既准确、又方便
C
定电流太小，最大阻值太大，调节不方便
滑动变阻器D的额
二 其他方法测电源电动势和内阻实验
变式一
实验中除了待测电池和电键导线外只有电阻箱和电流表，
如何测？
（2）数据处理：
I 1I 2( R 2 R1)
E
I1 I 2
（1）电路如图所示：
r
I 2 R 2 I 1R1
(4)断开开关，整理器材。
实验次数
1
2
A
3
4
5
6
R
V
电压U/V
电流I/A
S
E r
7.注意事项
选择仪器的原则：
(1)安全性：电压表、电流表不超量程，滑动变阻器不超过额定电流。
(2)精确性：电压表、电流表要选择合适的量程，使测量时指针的偏角大一
些，减小读数时的误差。
(3)方便性：变阻器控制电路时，电流电压变化范围尽可能大一些，以便获
E U1
V
由：
S
E U2
U1
r
R1
U2
r
R2
求出电源的电动势和内阻
变式三
今有一个阻值为5 Ω的定值电阻，一个理想电压表（量程
大于电源电动势），开关及导线若干，能否测电源电动势和内阻？
得多组数据。
7.注意事项
(4)为了使电池的路端电压变化较明显，电池的内阻宜大些。
(5)干电池在大电流放电时，电动势会明显下降，内阻会明显增大，故在
实验中，不要将电流调得过大，且读取电表数据要快，每次读完立即断
开电键。
(6)在画−图线（直线）时，要使尽可能多的点落在这条直线上，而且
在直线两侧的点数大致相等，个别偏离直线较远的点应舍去。求r时选取