人教版(2019)高中物理必修第三册第十二章第3节实验电池电动势和内阻的测量课件

2、闭合开关前，把变阻器的 滑片移到一端使其阻值__最_大_
3、闭合开关,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（至少6组）
第1组 第2组 第3组 第4组 第5组 第6组 U/V I/A
4、断开开关,整理好器材
四、数据处理
方法一：联立方程求解
12.3 测定电池的电动势和内阻
一、实验目的 测量电源的电动势与内阻
提供实验器材如下，设计实验电路图，并说明实验原理：
一节干电池 电流表 电压表 滑动变阻器 开关和导线
二、实验原理
伏安法：
E=U+Ir
E =U +I r
1
1
E =U +I r
2
2
联立方程，求解。
三、实验步骤 1、按原理图连接实物图

方法二:图象法 U外 = E Ir
路端电压
干路电流
在坐标纸上以I为横坐标，路端
E
电压U为纵坐标，用测出几组 的（I,U）值画出U－I图象.
U轴截距为E，I轴截距 为短路电流
U E
r=k = =
I短
I I短
五、电路误差分析(1)
I测 A
Iv V
1、本实验中，“路端电压”_准_确__(填是 否准确)。但“干路电流”由于_电_压__表_的 分流引起存在的系统误差。
A
U测
UA
V
E,r
K
U外
2、由U-I图线可知，该实验的测量结
果将导致电源的内阻r__偏__大_，但电动 势__E_测_=_E_真__
3、本电路适合测内阻较__大___的电
U
测量 值
池的电动势和内阻。
真实
值
I
I2
I1
6、注意事项
1、为了使电路的路端电压变化明显，应 使用内阻较大一些的旧电池.
2.在开关闭合前，变阻器滑片应置于阻值最大位置处.
方案2：伏阻法
如果像图 12.3-3 那样连接电路， 测出 U、R 的两组数据，同样能 通过解方程组求出 E 和 r。
3. 某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和 家乡盛产的橙子制作了橙汁电池，他们用如图
12.3-7 所示的实验电路测量这种电池的电动势 E 和内阻 r。
连接电路后，调节电阻箱 R 的阻值， 得到的测量数据如表 2 所示。表 2 电阻箱 R 和电流表 I 的各组数据
在图 12.3-8 所示的玻璃器皿中盛有橙汁，在橙汁
中相隔一定距离插入铜片和锌片作为电池的正极和 负极。图中电流表的内阻为 100 Ω，量程为 0 〜 300 µA；电阻箱阻值的变化范围为0 〜 9 999 Ω。
请作出本实验的 U-I 图像（U 为 电阻箱两端的电压，I 为通过电 阻箱的电流），根据图像得出该 橙汁电池的电动势和内阻？
K
I干 E,r
2、由U-I图线可知，该实验的测量结 果将导致电源的电动势E和内阻r都偏 __小___。
3、本电路适合测内阻较__小__的电 池的电动势和内阻。
U
测量值
U2 U1
真实值
I
电路误差分析（2）
1、本实验中，“干路电流”_准_确__ 。但“路端电压”由于_电_流__表__的分 压引起存在的系统误差。
1. 某同学按图 12.3-1 的电路测量蓄电池的电动势和内阻。他调整滑动变阻器共测得 5 组 电流和电压的数据，如表 1。请作出蓄电池路端电压 U 随电流 I 变化的 U-I 图像，根据 UI图像得出蓄电池的电动势和内阻的测量值。 表 1 蓄电池路端电压、电流的各组数据
E = 2.03V , r = 0.08
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.
E = 0.95V , r = 1.2K
方案3：安阻法
1．用电流表、电阻箱测 量 (1)电路图：如图所
示。
(2)原理：根据闭合电路的欧姆 定律得 E＝IR＋Ir，改变电阻箱
的阻值就能得到 R、I 数据，利 用两组数据就能求得 E、r，也
可利用多组数据作图象来求解 。
3.干电池在大电流放电时，电动势E会明显下降，内阻会明显
增大，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.
4、画U-I图线时，应使图线通过尽可能多的点，并使不在 直线上的点均匀分布在直线的两侧。
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)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.
2. 某同学按图 12.3-1 的电路测定电池组的电动势和内阻。图 12.3-6 已将实验器材进行了 部分连接。 （1）请根据实验原理，将图中的实物电路补充完整。 （2）实验时发现电流表坏了，于是移去电流表，同时用电阻箱替换滑动变阻器。重新连 接电路，仍然通过 U-I 图像处理实验数据，获得所测电动势和内阻的值。请画出相应的电 路图，并说明怎样得到 U-I 图像中电流 I 的数据。