实验测量电池的电动势和内阻
高中物理测电源电动势和内阻实验报告
高中物理测电源电动势和内阻实验报告篇一：高中物理测定电源电动势和内阻总结测定电源电动势和内阻1. 实验原理本实验的原理是闭合电路欧姆定律．1) 具体方法a) 利用实验图10-1所示电路，改变滑动变阻器的阻值，从电流表、电压表中读出几组U、I值，由U＝E－Ir，可得：U1?E?I1r，U2?E?I2r，解之得：I1U2?I2U1?E??I1?I2??r?U2?U1?I1?I2b) 利用如实验图10-1所示的电路，通过改变R的阻值，多测几组U、I的值，并且变化范围昼大些，然后用描点法在U－I图象中描点作图，由图象纵截距找出E，由图象斜率tan?所示．?UE??r?IIm找出内电阻，如实验图10-2由于电源内阻r很小，故电流表对电源而言要外接，不然的话，测r?r?Rg内阻测量的误差太大．由于偶数误差的存在，方法的结果可能存在较大的误差，因此在实验中采取方法处理数据．2. 实验器材电流表、电压表、变阻器、开关、导线及被测干电池．3. 实验步骤1) 恰当选择实验器材，照图连好实验仪器，使开关处于断开状态且滑动变阻器的滑动触头滑到使接入电阻值最大的一端．2) 闭合开关S，接通电路，记下此时电压表和电流表的示数． 3) 将滑动变阻器的滑动触头由一端向另一端移动至某位置，记下此时电压表和电流表的示数．4) 继续移动滑动变阻器的滑动触头至其他几个不同位置，记下各位置对应的电压表和电流表的示数．5) 断开开关S，拆除电路．6) 在坐标纸上以U为纵轴，以I为横轴，作出U—I图象，利用图象求出E、r．4. 数据处理的方法1) 本实验中，为了减小实验误差，一般用图象法处理实验数据，即根据各次测出的U、I值，做U－I图象，所得图线延长线与U轴的交点即为电动势E，图线斜率的值即r为电源的内阻r，即?UE??IIm．如实验图10-2所示．2) 应注意当电池内阻较小时，U的变化较小，图象中描出的点呈现如实验图10-3所示状态，下面大面积空间得不到利用，所描得的点及做出的图线误差较大．为此，可使纵轴不从零开始，如实验图10-3所示，把纵坐标比例放大，可使结果误差小些．此时，图线与纵轴的交点仍代表电源的电动势，但图线与横轴的交点不再代表短路状态，计算内阻要在直线上选取两个相距较远的点，由它们的坐标值计算出斜率的绝对值，即为内阻r．5. 实验误差分析1) 偶然误差：主要于电压表和电流表的读数以及作U—I图象时描点不很准确．2) 系统误差a) 电流表相对电源外接如图，闭合电路的欧姆定律U=E-Ir中的I是通过电源的电流，而图1电路由于电压表分流存在系统误差，导致电流表读数（测量值）小于电源的实际输出电流（真实值）。
测电源电动势和内阻的六种方法
测电源电动势和内阻的六种方法实验是物理学习中的重要手段，虽然高考是以笔试的形式出现的，但却力图通过考查设计性的实验来鉴别考生独立解决新问题的能力。
因此，在平时的学习中要充分挖掘出物理教材中实验的探索性因素，不断拓宽探索性实验设置的新路子，努力将已掌握的知识和规律创造性的运用到新的实验情景中去。
笔者结合习题简略介绍几种测量电源电动势和内阻的方法。
一、用一只电压表和一只电流表测量例1 测量电源的电动势E 及内阻r （E 约为V 5.4，r 约为Ω5.1）。
器材：量程为V 3的理想电压表V ，量程为A 5.0的电流表A （具有一定内阻），固定电阻Ω=4R ，滑动变阻器'R ，开关k ，导线若干。
（1）画出实验电路原理图，图中各元件需用题目中所给出的符号或字母标出。
（2）实验中，当电流表读数为1I 时，电压表读数为1U ；当电流表读数为2I 时，电压表读数为2U ，则可以求出E ＝___________，r ＝___________。
（用1I 、2I 、1U 、2U 及R 表示）解析：由闭合电路欧姆定律Ir U E +=可知，只要能测出两组路端电压和电流即可，由r I U E 11+=，r I U E 22+=可得：121221I I I U I U E --= （1） 1221I I U U r --= （2） 我们可以用电压表测电压，电流表测电流，但需注意的是题给电压表的量程只有V 3，而路端电压的最小值约为V V Ir E U 75.3)5.15.05.4(=⨯-=-=，显然不能直接把电压表接在电源的两端测路端电压。
依题给器材，可以利用固定电阻R 分压（即可以把它和电源本身的内阻r 共同作为电源的等效内阻“r R +”），这样此电源的“路端电压”的最小值约为V V V r R I E U 375.1)5.55.05.4()(<=⨯-=+-=，就可直接用电压表测“路端电压”了，设计实验电路原理图如图1所示。
《测定电动汽车电池的电动势和内阻》实验报告范例
《测定电动汽车电池的电动势和内阻》实
验报告范例
实验报告：测定电动汽车电池的电动势和内阻
引言
本实验旨在测定电动汽车电池的电动势和内阻。
电动汽车已成
为未来交通的重要趋势，深入了解其电池特性对于优化电动汽车技
术具有重要意义。
本实验通过测量电动电池的电动势和内阻数据，
探讨其性能特点。
实验方法
1. 准备实验所需材料和设备，包括电动汽车电池、电压表、电
流表、电阻器等。
2. 将电动电池连接到电路中，与电阻器并联，以测定电池内阻。
3. 测量电池电动势：使用电压表测量电池正负极的电压差，并
记录结果。
4. 测量电池内阻：在与电池并联的电阻上测量电流，使用电流
表测量电流强度，并记录结果。
5. 根据测得的数据计算电池的电动势和内阻。
实验结果
通过实验测量，得到以下数据：
- 电动势：3.7 V
- 内阻：0.5 Ω
结果分析
根据测量数据，可以得出电动汽车电池的电动势为3.7 V，内阻为0.5 Ω。
电动势是电池向外界提供单位电荷的能力，内阻则会限制电流通过电池的流动。
电动势越高，电池的输出能力越强；内阻越小，电流通过电池的阻力越小。
结论
根据实验结果分析，本实验测得的电动汽车电池的电动势为3.7 V，内阻为0.5 Ω。
了解电动汽车电池的电动势和内阻可以帮助我们更好地理解电池的性能特点，为电动汽车技术的发展提供重要参考。
参考资料
(参考资料略)。
测电池电动势和内阻实验报告(共12页)
测电池电动势和内阻实验报告篇一：《实验：测定电池的电动势和内阻》示范教案2.9实验：测定电池的电动势和内阻教学目标一、知识与技能1、理解闭合电路欧姆定律内容2、理解测定电源的电动势和内阻的基本原理，体验测定电源的电动势和内阻的探究过程。
3、用解析法和图象法求解电动势和内阻。
4、使学生掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法，并通过设计电路和选择仪器，开阔思路，激发兴趣。
二、过程与方法1、体验实验研究中获取数据、分析数据、寻找规律的科学思维方法。
2、学会利用图线处理数据的方法。
三、情感态度与价值观使学生理解和掌握运用实验手段处理物理问题的基本程序和技能，具备敢于质疑的习惯、严谨求实的态度和不断求索的精神，培养学生观察能力、思维能力和操作能力，提高学生对物理学习的动机和兴趣。
教学重点利用图线处理数据教学难点如何利用图线得到结论以及实验误差的分析教学工具电池，电压表，电流表，滑线变阻器，开关，导线教学方法实验法，讲解法教学过程（一）引入新课回顾上节所学内容，引入新内容教师：上堂课我们学习了闭合电路的欧姆定律，那么此定律文字怎么述？公式怎么写？学生：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比，这就是闭合电路的欧姆定律。
提出问题：现在有一个干电池，要想测出其电动势和内电阻，你需要什么仪器，采用什么样的电路图，原理是什么？学生讨论后，得到的大致答案为：由前面的闭合电路欧姆定律I=E/（r+R）可知E=I（R＋r），或E=U＋Ir，只需测出几组相应的数值便可得到，可以采用以下的电路图：这几种方法均可测量，今天我们这节课选择用（二）主要教学过程1.实验原理：闭合电路欧姆定律E=U＋Ir2.实验器材：学生回答：测路端电压；测干路电流，即过电源的电流。
需测量的是一节干电池，测量的这一种。
电动势约为1.5V，内电阻大约为零点几欧。
电流表、电压表及滑动变阻器的规格要根据实验的具体需要来确定，看看我们用到的电路图里面、各需测的是什么？接在外面，原则上也是可以的，那么我们在做实验时提出问题：选用电路图时，还可将是否两个都可以，还是哪一个更好？为什么？学生回答：两种方式测量都会带来误差。
实验电池电动势和内阻的测量
实验：电池电动势和内阻的测量知识点：实验：电池电动势和内阻的测量一、测定电池电动势和内阻的实验方案设计1．伏安法：由E＝U＋Ir知，只要测出U、I的两组数据，就可以列出两个关于E、r的方程，从而解出E、r，用到的器材有电池、开关、滑动变阻器、电压表、电流表，电路图如下图所示．2.伏阻法：由E＝U＋r知，如果能得到U、R的两组数据，列出关于E、r的两个方程，就能解出E、r，用到的器材是电池、开关、电阻箱、电压表，电路图如下图所示．3.安阻法：由E＝IR＋Ir可知，只要能得到I、R的两组数据，列出关于E、r的两个方程，就能解出E、r，用到的器材有电池、开关、电阻箱、电流表，电路图如下图所示．二、实验操作与数据分析1．实验步骤(以伏安法为例)(1)电流表用0～0.6 A量程，电压表用0～3 V量程，按实验原理图连接好电路．(2)把滑动变阻器的滑片移到一端，使其接入电路中的阻值最大．(3)闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显的示数，记录一组数据(I1、U1)．用同样的方法测量几组I、U值．(4)断开开关，整理好器材．(5)处理数据，用公式法或图像法求出电池的电动势和内阻．2．数据分析(1)公式法依次记录的多组数据(一般6组)如表所示：分别将1、4组，2、5组，3、6组联立方程组解出E1、r1，E2、r2，E3、r3，求出它们的平均值作为测量结果．E＝，r＝.(2)图像法①根据多次测出的U、I值，作U－I图像；②将图线两侧延长，纵轴截距的数值就是电池电动势E；③横轴截距(路端电压U＝0)的数值就是短路电流；④图线斜率的绝对值等于电池的内阻r，即r＝＝，如下图所示．三、注意事项与误差分析1．为使电池的路端电压有明显变化，应选取内阻较大的旧干电池和内阻较大的电压表．2．实验中不能将电流调得过大，且读数要快，读完后立即切断电源，防止干电池大电流放电时内阻r的明显变化．3.当干电池的路端电压变化不很明显时，作图像时，纵轴单位可取得小一些，且纵轴起点可不从零开始．如下图所示，此时图线与纵轴交点仍为电池的电动势E，但图线与横轴交点不再是短路电流，内阻要在直线上取较远的两点用r＝||求出．4．误差分析(1)偶然误差：主要来源于电压表和电流表的读数以及作U－I图像时描点不准确．(2)系统误差：主要原因是电压表的分流作用，使得电流表上读出的数值比流过电源的电流偏小一些．U越大，电流表的读数与总电流的偏差就越大，将测量结果与真实情况在U－I 坐标系中表示出来，如下图所示，可见E测＜E真，r测＜r真．技巧点拨一、选择仪器时注意掌握的原则1．安全性原则，即一定要保证仪器的安全，对电表来讲不超量程，对滑动变阻器来讲不能超其额定电流．2．精确性原则，即要保证测量时读数精确，对电表来讲在不超量程的前提下，尽量选用小量程的，对欧姆表来讲尽量让指针指在中值刻度附近．3．方便性原则，此原则主要针对滑动变阻器来讲，在滑动变阻器控制电路时，电路的电压、电流的变化范围要尽可能大，以便获取多组测量值．二、伏阻法测电动势和内阻1．电路图：如图甲所示2．实验原理：E＝U＋r3．数据处理(1)计算法：由解方程组可求得E和r.(2)图像法：由E＝U＋r得：＝＋·.故－图像的斜率k＝，纵轴截距为，如图乙.图甲图乙三、安阻法测电动势和内阻1．电路图：如下图所示．2．实验原理：E＝IR＋Ir.3．数据处理(1)计算法：由解方程组求得E，r.(2)图像法：由E＝I(R＋r)得：＝R＋，可作－R图像(如图甲)－R图像的斜率k＝，纵轴截距为又R＝E·－r，可作R－图像．(如图乙)R－图像的斜率k＝E，纵轴截距为－r.例题精练1．（蚌山区校级模拟）测定某种特殊电池的电动势和内阻。
实验报告测定电池的电动势和内阻
实验报告测定电池的电动势和内阻实验一：测定电池的电动势实验目的：1.掌握测量电动势的方法。
2.了解不同电池的电动势。
实验器材：1.电池（不同种类）。
2.伏特表。
3.导线。
实验步骤：1.准备电池和伏特表以及适当的导线。
2.将电池的正负极分别与伏特表的正负极连接。
3.打开伏特表，记录下电池的电动势。
实验结果：通过测量，我们得到了不同电池的电动势如下：1.电池A：1.5V2.电池B：1.2V3.电池C：1.3V实验二：测定电池的内阻1.了解测量电池内阻的方法。
2.掌握内阻的计算步骤。
实验器材：1.电源（直流电源）。
2.可变电阻箱。
3.万用表。
4.导线。
实验步骤：1.按照电路图连接电源、可变电阻箱、万用表和电池。
2.打开电源，将可变电阻值设为最小。
3.读取电池端电压和电源端电压。
4.逐渐增大可变电阻的阻值，重新读取电池端和电源端电压。
5.根据电路中的电阻和电压值计算电池的内阻。
实验结果：通过测量，我们得到了电池的内阻如下：1.电池A：0.5Ω2.电池B：0.8Ω3.电池C：1.2Ω通过实验测定，我们得到了不同电池的电动势和内阻。
我们发现不同电池的电动势有所不同，这是由于不同电池的化学反应和材料特性造成的。
同时，我们还发现电池的内阻也有所不同，这是由于不同电池内部结构和电解液阻抗的差异导致的。
实验结论：通过本次实验，我们成功测定了不同电池的电动势和内阻。
电动势是电池在没有负载情况下提供的电压，而内阻则是电池提供电流时的阻抗。
这些参数的测定有助于了解电池的性能和适用范围，并为电池的选用和应用提供参考依据。
测电池的电动势和内阻的常用方法和误差分析
测电池的电动势和内阻的常用方法和误差分析测量电池的电动势和内阻是非常重要的实验，可以帮助我们了解电池的性能和质量。
下面是几种常用的测量方法和其误差分析：一、电动势的测量方法：1.伏安法测量：通过测量电池开路电势和闭合电路后的电流，可以计算出电池的电动势。
这种方法的误差主要来自于电流表和电压表的精度，以及导线的电阻。
为了减小误差，可以使用高精度的测量仪器，并使用低电阻的导线。
2.维尔斯通桥法测量：通过将电池与一个可变电阻和标准电阻组成的维尔斯通桥相连接，调节电阻使两个终端的电压为零，此时电阻的比值等于电池的电动势的比值。
这种方法的误差主要来自于电阻的测量精度。
3.伏安特性曲线法测量：通过测量电池在不同负载下的电流和电压，可以绘制出伏安特性曲线，从曲线中可以读取电池的电动势。
这种方法的误差主要来自于电流表和电压表的精度。
二、内阻的测量方法：1. 电池负载法测量：通过将一个已知电阻连接到电池的输出端，测量电池的开路电压和负载电压，可以由Ohm定律得到电池的内阻。
这种方法的误差主要来自于电阻的测量精度。
2.交流法测量：通过在电池上施加一个交流信号，测量电池输出端的电压和电流的相位差，可以计算出电池的内阻。
这种方法的误差主要来自于交流信号源的稳定性和测量仪器的精度。
误差分析：1.电池的寿命：电池寿命的变化可能导致电动势的变化。
正常情况下，电池的电动势会随着使用时间而降低，因此在测试电动势时应使用新鲜电池。
2.测量仪器的精度：使用较低精度的测量仪器可能导致测量误差，因此在实验中应使用精度较高的电流表、电压表和电阻表。
3.温度效应：温度的变化可能会影响电池的电动势和内阻。
因此，在测量过程中，应注意控制温度的变化，并在实验室中保持稳定的温度。
4.测量环境：测量环境中的其他电磁干扰可能会对测量结果产生影响。
因此，在实验中应尽量减小电源和其他电器设备的干扰，并在静音的实验室中进行测量。
总结：测量电池的电动势和内阻是一项复杂的实验，需要注意许多因素来减小误差。
实验：电池电动势和内阻的测量(课件)-2022-2023学年高二物理(人教版2019必修第三册)
U 2 U1
r
I1 I 2
5、数据处理：
方法二:图象法
在坐标纸上以I为横
坐标，U为纵坐标，
U轴
用测出几组的U、I值
E
E
画出U－I图像.
截距
等于
r等于直线的斜率的绝对值
电动
势E
E
I 短 =I短
r
U
rk
I
6、电路选择：
R
R
A
V
S
甲
V
乙
S
A
甲图：误差来源于电
乙图：误差来源于电
压表的分流作用
（1）本实验在电键闭合前，变阻器滑片应置于阻值最大位置处.
（2）使用内阻较大一些的旧电池.从而使得路端电压变化较为明显。 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.
（3）要测出6组I、U数据，且变化范围要大一些.
（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
为 R 的定值电阻，将它们并联组成的系统视为一个新的等效电源，如图中虚线框
所示，设新的等效电源的电动势为 E ' ，内电阻为 r ' ，则 E ' =
Rr
R
E
'
____
R+r 。
R +r ， r = ____
【答案】
甲
B
C
R
E
R +r
Rr
R +r
【详解】（1）[1]干电池内阻较小，为减小实验误差，应选题甲所示电路图。
1.00
21.7
图丙所示。由图像求得水果电池的电动势E = _______V，内阻r
电池电动势和内阻的测量实验报告
电池的电动势和内阻的的测量辽宁科技大学化工学院 精细化工09班刘源斌 120093306012摘要电动势和内阻是干电池的两个基本参数，对其进行精确测量有实际意义，就箱式电位差计测量干电池电动势和内阻的实验设计及精确测量给出了一个解决方案.在用电位差计测干电池的内阻时,关键在于变换电阻的取值,其取值与电流的标准化有关.关键词 箱式电位差计；干电池；电动势 内阻 正文普通测量电动势的方法有伏安法、伏阻法、安阻法、等效法等多种方法，伏安法是用电压表直接接至干电池两端时，由于电池的内阻不为零，流经电压表的电流在电池内部产生的内压降，电压表测得不是电池的电动式。
只有当电池的内部没有电流时，电池两端的电压才等于电动式。
无电流通过电池时，电压表示值为零。
因为从原理上不可能用电压表测量干电池的电动式。
所以为了更准确的测量干电池的电动势用电位差计补偿法。
本次试验就采用更为精确的实验方案：箱式电位差计测量干电池的电动式和内阻。
电势差计是一种电势差测量仪器．它的工作原理直观性较强，有一定的测量精度，便于学习和掌握，而且箱式电势差计是测量电势差的专用仪器，使用方便，测量精确度高，稳定性好．本实验讨论箱式电势差计测量电池的电动势和内阻的原理和方法．一、实验目的1．掌握用电势差计测量电动势的原理； 2．测量干电池电动势和内阻． 3. 掌握电位差计的使用方法二、实验原理在图1的电路中，设E 0是电动势可调的标准电源，Ex 是待测电池的电动势（或待测电压Ux ），它们的正负极相对并接，在回路串联上一只检流计G ，用来检测回路中有无电流通过。
设E 0的内阻为r 0；Ex 的内阻为rx 。
根据欧姆定律，回路的总电流为：)1(00RR r r E E I g x x+++-=图1 补偿原理x如果我们调节E 0使E 0和Ex 相等，由(1)式可知，此时I =0，回路无电流通过，即检流计指针不发生偏转。
此时称电路的电位达到补偿。
在电位补偿的情况下，若已知E 0的大小，就可确定Ex 的大小。
实验报告：测电源电动势和内阻
物理实验报告单年级: 姓名: 实验时间: 实验名称测电源电动势和内阻实验目的测定电池的电动势和内阻实验原理伏安法：E=U+Ir根据闭合电路欧姆定律，闭合电路中的电流I与电源电动势E、外电压以及电源内阻r的关系为E = U + I r电源的电动势E及内阻r是固定的，当外电阻R增大时，电路中的电流减小，内电路上的电压减小，端电压增大。
因此我们可以通过改变外电阻R，得到两组端电压U1、U2及电路中的电流I1、I2，并可列出两个方程：⎩⎨⎧+=+=rIUEIUE2211r解此二元一次方程组，就可得到电源的电动势E及内阻r实验器材干电池一节、安培表、伏特表、滑动变阻器（最大阻值10~20Ω）、开关一个、导线若干实验步骤（1）按照如图所示实验电路进行连接；（2）接通电路，将滑动变阻器调节到一个适当的值，测出端电压和电路中的电流，将数据填到实验表格中；（3）改变外电阻的值，再测出一组端电压和电流的值，将数据填到教材中的实验表格中；（4）重复上面步骤（2）和（3），得到6组数据。
数据采集1 2 3 4 5 6 电压U电流I数据处理（1）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，要将测出的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．rIuEr IuE2211+=+=211221I-IuI-uIE=2112I-Iu-ur=（2）作图法纵轴U表示路端电压，横轴表示闭合电路中的电流，由E=U+Ir 得；U=E-Ir ，U与I是一次函数，是一条倾斜的直线。
①图线与纵轴交点为电动势E②图线与横轴的交点为短路电流③图线的斜率表示内电阻r＝⎪⎪⎪⎪ΔUΔI误差分析本实验的误差分析对于（甲）电路，U值正确，I值偏小，I真=I测+Iv，Iv=U／Rv，U趋于零时，Iv也趋于零，关系图线见（甲）图。
由图可知E测<E真、r测<r真，对于图（乙）电路，由图可知：E测＝E真，r测＞r真（内阻测量误差非常大）。
测定电池电动势和内阻的七种方法
测定电池电动势和内阻的七种方法一．利用电压表和电流表测定电池电动势和内阻（伏安法）①实验原理：由闭合电路欧姆定律，设计如图1所示的电路，改变滑动变阻器R的阻值，测几组不同的I、U值，获得实验数据。
②数据处理：联立方程组用公式法（逐差法）求出电池电动势和内阻。
也可以画出关系图象，图线纵截距为电源的电动势E、斜率的绝对值为电源的内阻r，图线横截距为短路电流。
二．利用电压表和电阻箱测定电池电动势和内阻（伏阻法）实验原理：由闭合电路欧姆定律，设计如图9所示电路，改变电阻箱R的阻值，测得几组不同的R、U值，获得实验数据。
数据处理：可以联立方程组，利用公式法和平均值法求出电池电动势和内阻。
也可以画出图象，如图10所示，据变形得：。
由图象可得：图线纵截距的倒数为电源的电动势，图线横截距倒数的绝对值为电源的内阻，图象的斜率，即。
三．利用电流表和电阻箱测定电池电动势和内阻（安阻法）实验原理：由闭合电路欧姆定律，设计如图13所示电路，改变电阻箱R的阻值，测得几组不同的R、I值，获得实验数据。
数据处理：可以联立方程组，利用公式法和平均值法求出电池电动势和内阻。
也可以画出图象，如图14所示，据变形得：。
由图象可得：图线斜率为电源的电动势E，纵截距的绝对为电源的内阻r（不计电流表内阻），图线横截距为。
还可以画出图象，如图15所示，由E=I（R+r）变形得：。
由图象可得：图线斜率为电源的电动势E的倒数，纵截距为b=，则r=bE，横截距的绝对值为电源的内阻。
四．利用两只电压表测定电池电动势和内阻（伏伏法）实验原理：测量电路如图22所示，断开S时，测得两电压表的示数分别为；再闭合S，测得电压表V1的示数为，获得实验数据。
数据处理：联立方程组，利用公式法和平均值法求出电池电动势和内阻。
五．利用两只电流表测定电池电动势和内阻（安安法）实验原理：测量电路如图24所示，闭合S时，测得两电流表的示数分别为，调节滑动变阻器改变R，测得几组不同的电流值，获得实验数据。
12.3 实验：电池电动势和内阻的测量(共25张PPT)
C．小丽的测量结果十分准确，除了读数方 面的偶然误差外，系统误差很小
D．小丽的测量结果不准确，因为水果电池内阻很大，用伏特表 测得的电动势误差很大，因此计算出的内阻误差也很大
例6.在用电压表、电流表测两节干电池串联的电 动势和内阻时 ，除备有被测电池 、开关和足够的
4.断开开关，整理好器材
七.数据处理 1.公式法（只需测两组数据）
根据公式E U Ir， 代入两组数据解方程即可
为了结果尽量准确 可多求几组数据， 最后求电动势与内 阻的平均值。
七.数据处理 2.图像法（需测量多组数据，不般不少于6组）
纵轴截距为电动 势，斜率的绝对 值为电源内阻。
注意：
①在实验室做实验的时候，由于系统本身原因导 致电压变化范围较小，为了使所有的实验数据尽 可能铺满坐标纸，一般纵轴并不是从0开始的。 ②这种情况下电源电动势仍然是纵轴截距，但横 轴交点并不是短路电流，故电源内阻的计算并不 能用纵截距/横截距，而应该用 r U 计算。
I′=0.20A
例4.某研究性学习小组利用下图所示电路测量电 池组的电动势E和内阻r．根据实验数据绘出如下 图所示R-1/I图线，其中R为电阻箱读数，I为电流 表读数，由此可得到（ B ）
A．电源电动势约为1.5V B．内阻约为1.0Ω C．用该电路测电动势，测量值比真实值小 D．用该电路测内阻，测量值比真实值小
甲
乙
r测
U I
1.5 0.8 0.37
1.89（其中r测
r
பைடு நூலகம்
RA）
D. 由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值大 于真实值；
例9.下图为测电源电动势和内阻电路，备有器材：一节 待测干电池，电压表(0-3V)，电流表(0-0.6A，RA=1Ω)， 滑动变阻器有R1(10Ω/2 A )和R2(100Ω/0.1A)。 (1) 实验中滑动变阻器应选用 R1 ； (2) 为使测量结果准确应按 甲 电路进行实验； (3)在实验得到如图的 U-I 图线 , 由图线可较准确求出该 电源电动势E = 1.5 V ; 内阻 r = 0.89 Ω。
测定电池电动势和内阻的七种方法
测定电池电动势和内阻的七种方法1.电动势比较法：这是一种比较电动势的方法。
通过将待测电池和一个已知电池连接在一起，将它们送入一个回路中，然后测量回路中的电流。
通过调节待测电池两端的电动势，使得待测电池产生的电流与已知电池产生的电流相等，从而求得待测电池的电动势。
2.开放电路法：这种方法是通过将待测电池和一个已知电阻连接在一起组成一个开放电路，然后测量待测电池两端的电压和电流，进而求得电动势和内阻。
根据基尔霍夫定律和欧姆定律，我们可以得到电动势和内阻的方程式。
3.闭合电路法：这是另一种测量电动势和内阻的方法。
通过将待测电池和一个已知电阻连接在一起组成一个闭合电路，然后测量待测电池两端的电压和电流，根据欧姆定律和基尔霍夫电压定律，求得电动势和内阻。
4.变阻法：这种方法是通过改变电路中的电阻，测量不同电阻下的电流和电压，然后利用欧姆定律计算电动势和内阻。
通常会选择多个已知电阻进行测量，以提高测量结果的准确性。
5.线性回归法：这种方法是通过对测量得到的电池负载电流和电池两端电压进行线性拟合，从而得到电动势和内阻。
线性回归法可以用来处理多组不同电流下的测量数据，得到更准确的结果。
6.纹波法：这种方法是通过在电路中加入一个小电容和一个电感，然后测量电池两端的纹波电压和电流。
通过分析纹波电压和电流之间的相位差和振幅比，可以求得电动势和内阻。
7.相移法：这种方法是通过测量电子元件的两端电压和电流之间的相位差，从而得到电动势和内阻。
通过改变测量频率，可以得到不同频率下的相位差，进而求得电动势和内阻。
这些方法各有特点，适用于不同的实际情况。
在实际测量中，需要根据需要采用合适的方法，并结合仪器设备进行测量。
10 实验：测定电池的电动势和内阻
10实验：测定电池的电动势和内阻记一记实验原理与操作数据处理与分析1．数据处理(1)公式法用两组U和I的数据，代入E＝U＋Ir，解方程组得到E和r的值，为了减小误差，利用U、I的值多求几组E和r的值，算出它们的平均值．(2)图象法以I为横坐标，U为纵坐标建立直角坐标系，根据几组I、U 的测量值在坐标系中描点作图．如图所示．纵轴截距为电源电动势E ，图线斜率的绝对值即电池的内阻r ，r ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI ＝E I 短. 2．误差分析由于电压表的分流作用，使得：E 测<E ，r 测<r ，即电动势测量值小于真实值，内阻测量值小于真实值．3．注意事项(1)如果使用的是水果电池，它的内阻虽然比较大，但不够稳定，测量前要做好充分的准备，测量尽量迅速．(2)如果使用干电池，则选择内阻大些的、已使用过的电池．(3)在量程合适的前提下，选择内阻大一些的电压表．(4)当路端电压变化不是很明显时，作图象时，纵轴单位可以取得小一些，且纵轴起点可以不从零开始.要点一 实验原理和数据处理1. 用如图所示电路测量电源的电动势和内阻．实验器材：待测电源(电动势约3 V ，内阻约2 Ω)，保护电阻R 1(阻值10 Ω)和R 2(阻值5 Ω)，滑动变阻器R ，电流表A ，电压表V ，开关S ，导线若干．实验主要步骤：①将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关． ②逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U 和相应电流表的示数I .③以U 为纵坐标，I 为横坐标，作U －I 图线(U 、I 都用国际单位)．④求出U －I 图线斜率的绝对值k 和在横轴上的截距a . 回答下列问题：(1)电压表最好选用________；电流表最好选用________．A ．电压表(0～3 V ，内阻约15 kΩ)B ．电压表(0～3 V ，内阻约3 kΩ)C．电流表(0～200 mA，内阻约2 Ω)D．电流表(0～30 mA，内阻约2 Ω)(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大．两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是________．A．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端接线柱B．两导线接在滑动变阻器金属杆两端接线柱C．一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱D．一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱(3)选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E＝________，r＝________，代入数值可得E和r的测量值．解析：(1)本实验误差在于电压表的分流，内阻越大越好，故选A项；电路中能达到的最大电流I＝ER1＋R2＋r ＝310＋5＋2A≈180 mA，电流表最好选C项．(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大，说明外电路的电阻变大，滑动变阻器的电阻变大，则两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是一条导线接在滑动变阻器金属杆左端或右端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱，选C项．(3)在U－I图象中纵截距等于电源的电动势，则E＝ka；斜率等于内阻与R2的和，故r＝k－R2.答案：(1)A C(2)C(3)ka k－R22．某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻．其中电流表A1的内阻r1＝1.0 kΩ，电阻R1＝9.0 kΩ，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0＝3.0 Ω的电阻．(1)按图示电路进行连接后，发现aa′、bb′和cc′三条导线中，混进了一条内部断开的导线．为了确定哪一条导线内部是断开的，将开关S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、b′间电压，读数不为零，再测量a、a′间电压，若读数不为零，则一定是________导线断开；若读数为零，则一定是________导线断开．(2)排除故障后，该小组顺利完成实验．通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图象如图所示．由I1－I2图象得到电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.解析：(1)用电压挡检测电路故障，电压表的表头是电流计，原电路有断路，回路中无电流，将电压表接在a、6′间后有示数，说明电路被接通，即a、b′间有断路故障，再测量a、a′间电压，电压表读数不为零，说明断路故障的范围被缩小到a、a′间，则一定是aa′导线断开；若读数为零，则说明电路仍未被接通，断路故障的范围被确定在b、b′间，即bb′导线断开．(2)将纵轴数值都乘以(R1＋r1)，将I1－I2图象转化成U1－I2图象，并延长图线与纵轴相交，则纵轴截距为1.41 V，即电源电动势为1.41 V，斜率k＝1.41－0.500.26Ω＝3.5 Ω＝R0＋r，可得r＝0.5 Ω.答案：(1)aa′bb′(2)1.41(1.36～1.44均可)0.5(0.4～0.6均可)要点二实验电路设计和实物连线3.[2019·日照高一检测]某同学为了较精确地测量一节干电池的电动势和内阻，实验室准备了下列器材：A．待测干电池E(电动势约为1.5 V，内阻约为1 Ω)B．电流表G(满偏电流3.0 mA，内阻为100 Ω)C．电流表A(量程0～0.6 A，内阻约为1 Ω)D．滑动变阻器R1(0～10 Ω，额定电流为2 A)E．滑动变阻器R2(0～1 kΩ，额定电流为1 A)F．定值电阻R(阻值为900 Ω)G．开关一个，导线若干(1)为了能比较准确地进行测量，同时还要考虑操作的方便，实验中滑动变阻器应选________．(2)根据题意在图甲中画出该实验所需要的电路图．(3)根据图甲电路图，将图乙实物图连接起来，组成完整的电路．(4)如图丙所示，是某同学根据正确实验得到的数据作出的图线，其中纵坐标I1为电流表G的示数，横坐标I2为电流表A的示数，由图可知，被测干电池的电动势为________V，内电阻为________Ω(保留2位有效数字)．解析：(1)电源电动势为1.5 V较小，电源的内阻较小，为多测量几组实验数据，方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器，因此滑动变阻器应选D项．(2)上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，将电流表G与定值电阻R串联，改装成电压表，用电流表A测电路电流，滑动变阻器R1串联接入电路，实验电路图如图所示．(3)根据(2)中电路图依次连接如图所示．(4)根据欧姆定律和串联的知识得电源两端电压为：U＝I1(900＋100)＝1 000I1，根据图象与纵轴的交点得电动势为E＝1.4 mA×1 000 Ω＝1.4 V，与横轴的交点可得出路端电压为1.0 V时电流是0.6 A，由闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir可得，电源内阻r＝E－U I1＋I2≈0.67 Ω.答案：(1)D(2)见解析(3)见解析(4)1.40.674．一同学测量某干电池的电动势和内阻．(1)甲图所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)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．(2)实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I，以及计算的1 I数据见表：R/Ω8.07.0 6.0 5.0 4.0I/A0.150.170.190.220.261I/A－1 6.7 6.0 5.3 4.5 3.8根据表中数据，在方格纸上作出R－1I关系图象．由图象可计算出该干电池的电动势为________V；内阻为________Ω.(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100 mV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0.33 A时，电压表的指针位置如乙图所示，则该干电池的电动势应为________V；内阻应为________Ω.解析：(1)①开关不应该闭合，应该保持断开状态．②电阻箱要以最大阻值接入，然后再调小．(2)根据表中数据描点连线如图所示．由闭合电路欧姆定律，E＝IR＋Ir得R＝E1I－r，类似于一次函数y＝kx＋b的形式，R－1I图象的斜率表示电动势E，纵截距绝对值为内阻r.读图可知，E＝1.4 V，r＝1.2 Ω.(3)因为电动势是一个常数1.4 V，电流表的内阻R A＝U AI＝0.2Ω，内阻为1.2 Ω－0.2 Ω＝1.0 Ω.答案：(1)①开关未断开②电阻箱阻值为零(2)见解析图 1.4(1.30～1.44都算对) 1.2(1.0～1.4都算对)(3)1.4[结果与(2)问第一个空格一致]1．0[结果比(2)问第二个空格小0.2]5．[2019·山西太原五中期中]某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻(R0＝5 Ω)一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图(a)．(1)在图(b)的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接．(2)请完成下列主要实验步骤：①检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图(c)所示，读得电阻值是________；②将开关S1闭合，开关S2断开，电压表的示数是1.49 V；③将开关S2________，电压表的示数是1.16 V；断开开关S1.(3)使用测得的数据，计算出于电池的电动势是________，内阻是________(计算结果保留两位有效数字)．解析：(2)由题图(c)读得电阻箱阻值为R ＝20 Ω；将S 1闭合，S 2断开，电压表示数为电源电动势E ＝1.49 V ，将S 2再闭合，电压表示数为电阻箱R 两端电压．将电压表视为理想电表，则干路电流I ＝U V R ＝1.1620 A ＝0.058 A.(3)因为I ＝E R 0＋R ＋r， 所以r ＝E I －R 0－R ＝(1.490.058－5－20) Ω≈0.69 Ω.答案：(1)如图所示(2)①20 Ω ③闭合 (3)1.49 V 0.69 Ω 基础达标1.如图所示是甲、乙、丙三位同学设计的测量电池的电动势和内阻的电路图．电路中R 1、R 2为已知阻值的电阻．下列说法正确的是( )A ．只有甲同学设计的电路能测出电池的电动势和内阻B ．只有乙同学设计的电路能测出电池的电动势和内阻C ．只有丙同学设计的电路能测出电池的电动势和内阻D ．三位同学设计的电路都能测出电池的电动势和内阻 解析：甲同学可用E ＝I 1(r ＋R 1)、E ＝I 2(r ＋R 2)求得电源的电动势和内阻，乙同学可用E ＝U 1＋U 1R 1r 、E ＝U 2＋U 2R 2r 求得电源的电动势和内阻，丙同学可用E＝U1＋I1r、E＝U2＋I2r求得电源的电动势和内阻，故三位同学设计的电路都能测出电源的电动势和内阻，D项正确．答案：D2．[2019·天津七中期末考试]某同学在设计测电源电动势和内阻的电路时，电压表可视为理想电表，电流表的内阻不能忽略．能精确地测量出电源的电动势和内阻的电路为()解析：电压表可视为理想电表，电流表的内阻不能忽略，采用电流表相对电源的外接法，A能；B电路测得的内阻实际上是电源内阻和电流表内阻之和，误差较大，B不能；C电路由于没有电流表，无法完成测量，C不能；D电路是错误的电路图，D 不能．答案：A3．(多选)[2019·湖南岳阳市一中期中考试]某实验小组的同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验时，实验器材的连接如图所示．下列说法正确的是()A．滑动变阻器连接得不正确B．电压表的量程合适C．电压表的量程不合适D．电压表的接线不妥当解析：在实物连线图中，滑动变阻器的两个固定端接入电路，滑片没有接入，所以移动滑动变阻器滑片时，不会改变接入电路的电阻大小，变阻器不起变阻作用，A项正确；题图中电源由一节干电池充当，电动势约为1.5 V，所以电压表的量程应选用0～3 V，故B项正确，C项错误；题图中把电压表直接和电池两端并联，这样即使将开关断开，电压表仍有示数，即开关不能控制通过电压表的电流，且电流从电压表负接线柱流入，从电压表正接线柱流出，所以电压表的接线不妥，D项正确．答案：ABD4．(多选)用图象法求电源的电动势和内阻时，需要描点，就是在U－I坐标系中描出与每组I、U值对应的点，下列说法正确的是()A．这些点应当准确地分布在一条直线上，即U－I图线应通过每个点B．这些点应当基本在一条直线上，由于偶然误差不能避免，所以U－I图线不可能通过每一个点C．在画U－I图线时应当使它尽可能多地通过描出的点D．不在U－I图线上的点应大致均匀地分布在图线的两侧解析：用图象法求电动势和内阻时，从理论上看U－I图线严格地说应该是一条直线，但由于偶然误差存在，这些点不可能在一条直线上，只能近似在一条直线上．因此画U－I图线时应这样处理：使直线尽可能多地通过所描的点，不在直线上的点大致均匀地分布在直线两侧，若某个点离直线较远，说明测量时发生较大误差，这样的点应舍去．综上所述，A项错误，B、C、D 三项正确．答案：BCD5．[2019·河南大学附属中学期中考试]小明测定干电池的电动势和内阻，实验室有如下实验器材：干电池一节(电动势约为1.5 V)，量程为3.0 V的电压表V1，量程为15 V的电压表V2，量程为0.6 A的电流表A1，量程为3.0 A的电流表A2，最大阻值为20 Ω的滑动变阻器R1，最大阻值为100 Ω的滑动变阻器R2，开关一个，导线若干．根据所学的知识回答下列问题：(1)为了减小实验误差，电压表应选择________，电流表应选择________，滑动变阻器应选择________．(填器材对应的字母)(2)将所选的实验器材在图l中用笔画线代替导线连接．(3)连接好电路后，通过调节滑动变阻器得到多组实验数据，将所得数据描点在坐标系中，并将这些点连起来如图2所示．由图可知该电池的电动势大小为________V，测量值比真实值________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)；内阻大小为________Ω，测量值比真实值________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)．(结果均保留2位小数)解析：(1)为方便实验操作，滑动变阻器应选择R1，电池电动势约，为1.50 V，则电压表应选择V1，由滑动变阻器阻值和电动势可知电流表应选择A1；(2)实验电路图如图所示；(3)由题图所示电源U－I图象可知，电池的电动势大小为E＝1.50 V，电池的内阻大小为r＝|ΔUΔI|＝|1.50－0.300－1.50| Ω＝0.80 Ω；该接法中由于电压表的分流而导致电流表示数小于通过电池的电流值，但电压表示数是准确的，故图象比真实图象要向下偏，同时，当电路短路时，电压表的分流是可以忽略的，故短路电流是准确的，故图象与横轴的交点不变，故所测电动势小于真实值，测得的内阻与电池内阻的真实值相比偏小．答案：(1)V1A1R1(2)如图所示(3)1.50偏小0.80偏小6．[2019·上海交大附中期末考试]为了测量电池的电动势和内阻(电动势约为1.5 V、内阻约为1.0 Ω)，备用的实验器材如下：量程为0～3 mA、内阻为10 Ω的电流表A1，量程为0～0.6 A、内阻为0.1 Ω的电流表A2，滑动变阻器R1(0～20 Ω，10 A)，滑动变阻器R2(0～200 Ω，1 A)，定值电阻R0(990 Ω)，开关和导线若干．(1)为了完成本实验且能精确地测量电池的电动势和内阻，请在虚线框内画出所设计的电路图，为了便于操作滑动变阻器选用_______________________________________________________ _________________；(2)该小组同学通过分析选择了合适的测量电路，读出了多组实验数据，其中电流表A1的读数为I1、电流表A2的读数为I2，现用I1为纵轴、I2为横轴建立坐标系，将测量的数据描点连线如图所示，通过计算可知该电池的电动势为________V，内阻为________Ω.解析：(1)电流表A1和定值电阻R0组成的电压表量程为0.003×1 000 V＝3 V，电池的电动势约为1.5 V，所以应将电流表A1改装成电压表，又由于电池的内阻较小，滑动变阻器采用限流式接法，所以选用滑动变阻器R1较为方便，因此电路图如图所示．(2)根据实验原理可知电流表A1的读数乘以(10＋990) Ω，即电路的路端电压，所以图线在纵轴上的截距乘以(10＋990) Ω等于电源电动势，可得E＝1.48×10－3×1 000 V＝1.48 V；从图线上取两点得电池的内阻r ＝(1.45－1.25)×10－3×1 0000.3－0.05Ω＝0.8 Ω.答案：(1)如图所示 R 1(2)1.48(1.47～1.49均正确) 0.8(0.78～0.82均正确)7．如图所示，在用一只电压表和两个定值电阻测定电源电动势和内阻的实验中，由于未考虑电压表内阻，其测量值E 和r 与真实值E 0和r 0相比较，正确的是( )A ．E <E 0，r <r 0B ．E ＝E 0，r <r 0C ．E >E 0，r >r 0D ．E >E 0，r <r 0解析：本题的实验中，电压表与电源并联，实验测得的是二者并联后的电动势和内阻．由于电压表内阻不可能是无限大，则E <E 0，并联后总电阻小于电池内阻，即r <r 0，故A 项正确．答案：A8．如图所示，用一只电流表和两个定值电阻测定电源电动势和内阻的实验中，由于未考虑电流表的内阻，其测量值E 和r 与真实值E 0和r 0相比较正确的是( )A ．E ＝E 0，r ＝r 0B ．E >E 0，r <r 0C ．E ＝E 0，r >r 0D ．E >E 0，r >r 0 解析：当不考虑电流表内阻R A 的影响时，由闭合电路欧姆定律得E＝I1R1＋I1r，E＝I2R2＋I2r，解得E＝I1I2(R1－R2)I2－I1，r＝I1R1－I2R2I2－I1.当考虑R A影响时，由闭合电路欧姆定律得E0＝I1(R1＋R A＋r0)，E0＝I2(R2＋R A＋r0)，解得E0＝I1I2(R1－R2)I2－I1，r0＝I1R1－I2R2I2－I1－R A.比较两组结果知E0＝E，r0<r，C项正确．答案：C9．如图所示是利用电压表和电流表测定a、b两节电池的电动势和内阻实验时作出的U－I图线，由图线可知()A．E a>E b，r a>r b B．E a>E b，r a<r bC．E a<E b，r a>r b D．E a<E b，r a<r b解析：图线与U轴的交点表示电动势，故E a>E b，图线斜率的绝对值表电源内阻，即r a>r b，故A项正确．答案：A10．下列给出多种用伏安法测电池的电动势和内阻的数据，处理方法既能减小偶然误差，又直观、简便的是() A．测出两组I、U的数据，代入方程组E＝U1＋I1r和E＝U2＋I2r求出E和rB．多测几组I、U的数据，求出几组E、r，最后分别求出其平均值C．测出多组I、U的数据，画出U－I图象，再根据图象求出E、rD．多测几组I、U的数据，分别求出I和U的平均值解析：根据两组测量数据可以算出一组E，r值，但不能减小偶然误差，故A项错误；原理可行，但不符合题目中“直观、简便”的要求，故B项错误；采用图象法处理实验数据，直观、同时减小了偶然误差，故C 项正确；该做法是错误的，不能求出I 、U 的平均值，然后应用欧姆定律求出电阻阻值，故D 项错误．答案：C能力达标11.某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E 及电阻R 1和R 2的阻值．实验器材有：待测电源E (不计内阻)，待测电阻R 1，待测电阻R 2，电压表V(量程为1.5 V ，内阻很大)，电阻箱R (0～99.99 Ω)．单刀单掷开关S 1，单刀双掷开关S 2，导线若干．(1)先测电阻R 1的阻值．请将该同学的操作补充完整：A ．闭合S 1，将S 2切换到a ，调节电阻箱，读出其示数R 0和对应的电压表示数U 1；B ．保持电阻箱示数不变，________________，读出电压表的示数U 2；C ．则电阻R 1的表达式为R 1＝________.(2)若该同学已经测得电阻R 1＝4.80 Ω，继续测电源电动势E 和电阻R 2的阻值．该同学的做法如下：闭合S 1，将S 2切换到a ，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R 和对应的电压表示数U ，由测得的数据，绘出了如图乙所示的1U －1R 图线，则电源电动势E ＝________V ，电阻R 2＝________Ω(保留3位有效数字)．解析：本题疑难之处在于实验过程复杂，用同一电路测量电源电动势E 与电阻R 1和R 2的阻值．(1)保持电阻箱示数不变，将S 2切换到b ，由于R 和R 1串联，所以通过R 1的电流I ＝U 1R 0，R 1两端的电压为U 2－U 1，所以R 1＝U 2－U 1I ＝U 2－U 1U 1R 0.(2)根据闭合电路欧姆定律得E ＝U R (4.80 Ω＋R 2＋R )，所以，1U ＝1E (4.80 Ω＋R 2)1R＋1E ，由此式看出，1U －1R 图线的纵横距1E ＝0.7 V －1，斜率k ＝1E (4.80 Ω＋R 2)＝2.8－0.70.5 Ω·V －1＝4.2 Ω·V －1，由此两式得，E ＝1.43 V ，R 2＝1.20 Ω.答案：(1)将S 2切换到b U 2－U 1U 1R 0 (2)1.43 1.2012.听说水果也能做电池，某兴趣小组的同学用一个柠檬做成电池，他们猜想水果电池内阻可能较大，从而设计了一个如图1所示电路来测定该柠檬电池的电动势和内电阻，实验中他们多次改变电阻箱的电阻值，记录下电阻箱的阻值及相应的电流计示数，并算出电流的倒数，将数据填在如下的表格中．外电阻R (Ω) 电流I (mA)电流倒数1I (mA －1)9 000 0.050 2 19.928 000 0.052 8 18.936 000 0.059 4 16.845 000 0.063 3 15.804 000 0.068 0 14.71(1)时，甲同学认为应作R －I 图，而乙同学认为应该作R －1I 图，你认为哪个同学的想法更科学？________(选填“甲”或“乙”)．(2)按照(1)中你选择的方案，在图2中作出图象．(3)利用你作出的图象，可求出该柠檬电池的电动势为________V ，内阻为________Ω.(4)完成实验后，该兴趣小组的同学初步得出了水果作为电池不实用的物理原因是：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.解析：(1)根据闭合电路欧姆定律，有E ＝IR ＋Ir ，得到R ＝E ·1I－r ，故电阻R 与1I 成线性关系，图象是直线，形象、直观、便于计算．故选乙．(2)描出各个点后用一条直线连接各个点，如图所示．(3)由(1)得，纵轴截距表示电池的内电阻，斜率的绝对值表示电动势，则有电池的电动势E ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔR Δ(1I )＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪9 000－5 000(19.9－15.8)×103 V ≈0.98 V ，内阻为r ＝10.5×103 Ω＝1.05×104 Ω.(4)实际电池的内电阻都较小，如干电池、铅蓄电池都不到1 Ω，水果电池电源内阻过大，无实际使用价值．答案：(1)乙 (2)图象见解析图(3)0.98 1.05×104 (4)电源内阻过大。
实验测定电池电动势和内阻
【学习目标】1.了解并掌握测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法。
2.学习用图象法处理实验数据。
【自主学习】1.闭合电路欧姆定律的内容2.实验原理：对于一个给定的电池，电动势和内阻是一定的，由闭合电路欧姆定律可以写出电源电动势E 、内电阻r 与路端电压U 、电流I 的关系式，为 。
例1 在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中,所用电流表和电压表的内阻分别为0.1Ω和1kΩ.下面分别为实验原理图及所需的器件图.（1）试在图中画出连线,将器件按原理图连接成实验电路.（2）一位同学记录的6组数据见表.试根据这些数据在下图中画出U-I 图线.根据图象读出电池的电动势E= V ，根据图象求出电池内阻r= Ω.例2 有两只电压表A 和B ，量程已知，内阻不知等于多少；另有一节干电池，它的内阻不能忽略，但不知等于多少.只用这两只电压表、开关和一些连接用的导线，能通过测量计算这节电池的电动势(已知电动势不超出电压表的量程，干电池不许拆开 (1)画出你测量时所用的电路图；以测得的量作为已知量，导出计算电动势的式子.例3.现有器材：量程为10.0mA 、内阻约30Ω-40Ω的电流表一个，定值电阻R 1=150Ω，定值电阻R 2=100Ω，单刀单掷开关S ，导线若干。
要求利用这些器材测量一干电池（电动势约1.5V ）的电动势。
（1）按要求在实物图上连线。
（2）用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为E= ，式中各直接测得量的意义是： .【随堂练习】1.在《测定电池的电动势和内电阻》的实验中，待测电池、开关和导线配合下列哪些仪器.可以达到测定目的()A.一只电流表和一只滑动变阻器B.一只电流表和一只电压表C.一只电流表和一只电阻箱D.一只电压表和一只电阻箱2.下面给出多种用伏安法测电池电动势和内电阻的数据处理方法，其中既减小偶然误差，又直观、简便的方法是 （ ）A ．测出两组I ，U 的数据，代入方程组E=U 1+I 1r 和E=U 2+I 2r 中，即可求出E 和rB ．多测几组I ，U 的数据，求出几组E ，r ，最后分别求出其平均值C ．测出多组I ，U 的数据，画出U —I 图像，再根据图像求E，rD ．多测出几组I ，U 数据，分别求出I 和U 的平均值，用电压表测出开路时的路端电压即为电压势E ，再用闭合电路欧姆定律求出内电阻r3.在图所示的电路中，R 1、R 2为标准电阻，测定电源电动势和内电阻时，如果偶然误差可以忽略不计，则电动势的测量值______真实值，内电阻的测量值______真实值，测量误差产生的原因是______.4.测量电源B 的电动势E 及内阻r （E 约为4.5V ，r 约为1.5Ω）。
实验测定电池的电动势和内阻教案
实验测定电池的电动势和内阻教案电池的电动势和内阻是电池性能的两个重要参数，测定电池的电动势和内阻可以帮助我们了解电池的工作状态和性能表现。
本文档将详细介绍如何进行实验来测定电池的电动势和内阻。
一、实验目的：1. 了解电池的电动势和内阻的概念和意义；2. 学会使用电压表和电流表进行电池测量；3. 掌握实验测定电池电动势和内阻的方法和操作步骤；4. 分析实验结果，探讨电池性能。
二、实验器材：1. 电池：至少两个不同型号的电池；2. 电阻：一个可变电阻（电阻箱）；3. 铜导线：用于连接电池和电阻箱；4. 开关：用于控制电路开关；5. 电流表：用于测量电流；6. 电压表：用于测量电势差。
三、实验原理：1. 电动势：电动势是指电池在不断消耗化学能的过程中，将化学能转化为电能的能力。
电池的电动势可以通过测量电池的开路电压来确定。
2. 内阻：电池内部存在着电阻，称为电池的内阻。
当电池输出电流时，内阻会引起电池端电压的降低。
通过测量电池在负载时的电压和电流，可以计算得到电池的内阻值。
四、实验步骤：1. 准备工作：a. 将电池、电阻箱、开关、电流表、电压表等实验器材摆放整齐并连接好；b. 将电流表连接在电池的正负极之间，用铜导线连接；c. 将电阻箱的一个端子连接在电池的负极上，另一个端子连接在电流表的正极上；d. 用铜导线将电压表的两个接线端连接在电池的正、负极上；e. 确保实验电路连接准确无误。
2. 测量电池的电动势：a. 打开开关，记录电压表的读数，这个读数即为电池的开路电压；b. 将其他电池依次进行同样的测量，记录每个电池的开路电压。
3. 测量电池的内阻：a. 将可变电阻调整为最大阻值；b. 打开开关，记录电压表的读数和电流表的读数；c. 缓慢减小电阻箱的阻值，连续记录每个阻值下的电压表和电流表的读数，直至电阻最小；d. 根据测得的电压和电流数据，可以使用欧姆定律计算得到电池的内阻值。
五、实验记录和数据处理：1. 记录实验结果表格，包含电池的型号、电动势和内阻的数值；2. 通过数据处理，绘制电动势和内阻的折线图，以便于分析和比较不同电池的性能差异；3. 根据实验结果，可以进行合理的讨论和总结。
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r= ______________ （用I1、I2、U1、U2及R表示） （1）电路如图所示：
R'
A
?E ? U1 ? I1(r ? R) ??E ? U2 ? I2(r ? R)
V
K B
R
（2）E ? I1U2 ? I2U1 r ? U2 ? U1 ? R
I1 ? I2
I1? I2
类型一 实验器材与电路的选择
? ?
E
?
U2
?
I2r
? ??
E
?
I1U 2 I1
? I2U 1 ? I2
? ?r ?
U2 ? U1
??
I1 ? I2
也是为理想电表情况的方程。
当考虑电压表的分流：E
?
U
?(I ?
U Rv
)r
R A
V
S
方法二：图象法 1.电流表相对待测电阻（电源内阻）外接
以Ｉ为横坐标，Ｕ为纵坐标，用测出几组的Ｕ，Ｉ值画出Ｕ -Ｉ图 像，为了充分利用坐标纸，纵坐标常用最小电压值为起点，不以 零为起点。
B．多测几组 I、U的数据，求出几组 E、r，最后分别求出其平均 值
C．测出多组I、U的数据，画出U－I图象，再根据图象求E、r
D．多测出几组 I、U数据，分别求出 I和U的平均值，用电压表测 出断路时的路端电压即为电动势 E，再闭合电路欧姆定律求出 内电阻。
分析：ABD都会产生偶然性误差
3、测量电源B的电动势E及电阻r（E约为4.5V，r约为1.5Ω）
偏小
画图，加上修正值 r测<r真,E测<E真。
0 I测 I真
I/A
2.U路端 =U测。I真>I测 。电压表分流的原因。
2.电流表相对待测电阻（电源内阻）内接
R
V A
U/V
E UU测真
r ? k ? ? U 偏大 则E真=E测,r测>r真。 ?I
I I测
I真 I/A
电流表分压原因。U测 >U路端 。电流表示数等真实值
I EE
E
E
E
3、用电压表、定值电阻测电池的 E、r
电阻箱
? ??
E
?
U1 ?
U1 r R1
? ?E ??
?
U2 ?
U2 r R2
二、实验方法 优点：
1、水果电池 缺点：
内阻较大 内阻易变化
2、测出多组作图求解 ,求平均值，减小误差。
实验步骤
1：按原理图连接实物图
R A
V
S
2、把变阻器的滑片移到一端使电 阻值最大
器材：量程3V的理想电压表、量程0.5A的电流表（具有一定内
阻）、固定电阻R=4Ω、电键 K、滑线变阻器R′、导线若干
要求：① 画出实验电路原理图（图中各元件需用题目中给出的符
号或字母标出）
② 实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1，当电 流表读数为I2时，电压表读数为U2，
则可以求出E= ______________
测电源E、r的几种方法与电路连接(理想电表）
主要仪器
电压表 电流表 变阻器
原理
电路图
电压表 变阻箱
电流表 变阻箱
例1、用伏安法测电池的电动势和内电阻的实验中，下列注意
事项中错误的是
( B)
A．应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表示数的变化 比较明显
B．应选用内阻较小的电压表和电流表
C．移动变阻器的触头时，不能使滑动变阻器短路造成电流表 过载
D．根据实验记录的数据作 U一I图象时，应通过尽可能多的点 画一条直线，并使不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧
2、下面给出多种用伏安法测电池电动势和内电阻的数据处理方 法，其中既能减小偶然误差，又直观、简便的方法是 （C ） A．测出两组 I、U的数据，代入方程组 E＝U1十I1r和E＝U2十I2r， 求出E和r
图线跟纵轴的交点即为电动势E的值，图线的斜率的绝对值即为 内阻的值。写出数学表达式，利用截距、斜率求 E和r。 U=E-Ir,截距E、斜率r。
R AI
1.当外路R短路时，电流表的示
V Iv E真 r真 I真
误差分析
数I测等于干路电流I真。所以两 图线相交于横轴一点。
U/V E真
E测 U
r?
k
?
?U ?I
一、实验原理 闭合电路欧姆定律
E=U+Ir
电压表、电流表测 U、I
E=U1+I1r E=U2+I2r 求出 E、r
为了减小偶然性误差，写出 U-I图线，通过图线上的截距，斜 率求解E和r
思考： 有没有其他方法？
U=IR I=U/R
电流表、两个定值电阻 电压表、两个定值电阻
二、实验方案和电路图（三种情况）
1、用电压表、电流表测电池的 E、r
A
电流表常采用相对电源外接法，为何？
V
电源内阻和电流表内阻均较小，相差不多，
若不这样，电流表分压较多，则测量误差
较大。电压表应测量路端电压。
2、用电流表、定值电阻测电池的 E、r 电阻箱
? E ? I1R 2 ? I1r
? ?
E
?
I2 R 2
?
I2r
E ? I(R ? r)? 1 ? r ? 1 R画出 1 - R图线，纵轴截距 r 斜率K ? 1
例1测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：笔头改装 A．待测干电池(电动势约为1.5 V，内阻小于1.0 Ω)
B．电流表G(满偏电流Ig＝3 mA，内阻Rg＝10 Ω)
C．电流表A(0～0.6 A，内阻0.1 Ω)
D．滑动变阻器R1(0～20 Ω，10 A) E．滑动变阻器R2(0～200 Ω，1 A) F．定值电阻R0(990 Ω) G．
开关和导线若干
电压表的改装：U ? Ig(r ? R0 ) 对a：U ? IAg(0.1 ? 990) ? 584v ? E 对b：U ? Ig(10 ? 990) ? 3v所以采用a错
滑动变阻器阻值不要太大，最大电流 大些。选用Ｄ改变电路方便
(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他
当外路断路时，UA=0，则U测=E，两图线相交于纵轴一点。
四、注意
1、测干电池的电动势和内阻，应选用旧电池 旧电池的内阻较大，以使电压表示数变化明显
2、用电压表和电流表测电池的电动势和内阻，应选用安培表 的外接法。
3、U=0时的电流为短路电流 4、根据图象求E、r误差较小
R AI V Iv E真 r真 I真
3、闭合电键，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。
4、断开电键，整理好器材
三、数据处理
方法一：公式法
改变R的阻值，从电流表和电压表中读取两组 I、U的值，代 入方程组联立求解，多测量几次I、U的值，算出E、r取平均值.
?E ? U 1 ? I1r