2021年测定电池的电动势和内阻导学案

§2.10《实验：测定电池的电动势

和内阻》导学案

欧阳光明（2021.03.07）

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。

重点和难点

教学重点：掌握实验原理和方法，学会处理实验数据。

教学难点：用图象法处理实验数据。

※实验原理

1.闭合电路欧姆定律：

2.画出实验原理图。

※实验步骤

1：按原理图连接实物图

2、把变阻器的滑片移到一端使电阻值最大

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

※实验数据处理

（1）公式法

用电压表、电流表和一个可变电阻测定电池的电动势和内阻时，用两组I和U的数据，代入公式E＝U＋Ir，解方程组就可以算出电

池的电动势E 和内阻r 。

（2）图象法

总

结： ※实验误差分析 图象法 若采

用如图24所示电路，对待测电源而言，电流表处于外接状态，此时电压表

的测量值就是电源两端的电压，但电流表的测量

值并不是通过电源的电流，由于电压表的分流作用，电流表示数I 测小于流经电池的电流I 真，且有I 测

＝I 真－IV 。设电压表的内阻为RV ，则V V U I R ，所以

路端电压U 越大，IV 越大；U 趋于零时，IV 也趋于零。据此，可得到如图31所示的两条图线，其中实线AB 为按实际测量值描绘得到的图线，虚线A ＇B 为去除了误差因素下的真实图线，由图线可以看出E 和r 的测量值都小于真实值，即E 测＜E 真，r 测＜r 真。 若采用如图30所示电路，对待测电源而言，电流表处于内接状态，此时电流表的测量值就是流经电源的电流，但电压

表的测量值并不是电源两端的电压，由于电流表的

分压作用，电压表示数U 测小于路端电压U 真，且有

U 测＝U 真－UA 。设电流表的内阻为RA ，则UA ＝

IRA ，所以电流I 越大，UA 越大；I 趋于零时，UA 也 图27

图31

E E U

图30

图32

U U 测真

图24

趋于零。据此，可得到如图32所示的两条图线，其中实线为按实际

测量值描绘得到的图线，虚线为去除了误差因素下的真实图线，由

图线可以看出E的测量值等于真实值，但r的测量值大于真实值，即E

测＝E真，r测＞r真。

※当堂练习：

用图2.9-6的电路测定一节蓄电池的电动势和内阻。蓄电池的内阻非

常小，为防止调节滑动变阻器时造成短路，电路中用了一个保护电

阻R0。除蓄电池、开关、导线外，可供使用的实验器材还有：A．电流表（量程0.6 A、3A）

B．电压表（量程3V、15V）

C．定值电阻（阻值1Ω、额定功率5W）

D．定值电阻（阻值10Ω、额定功率10W）

E．滑动变阻器（组织范围0~10Ω、额定电流2A）

F．滑动变阻器（组织范围0~200Ω、额定电流1A）（1）电流表，电压表各选哪个？（2）定值电阻选用哪个?滑动变阻器选用哪个？

《实验：测定电池的电动势和内阻》课后检测题

一：选择题

1.在测定电源电动势和内阻的实验中，为使实验效果明显且不会损害仪器，应选择下列电源中（）

A.内阻较大的普通干电池

B.内阻较小的普通蓄电池

C.小型交流发电机

D.小型直流发电机

2.下面给出多种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r

B.多测几组I、U的数据，求出几组E和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和r

D.多测出几组I、U的数据，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，再用闭合电路欧姆定律求出内电阻r

3.用图象法计算电动势和内阻时，先要描点，就是在U-I坐标系中描出与每组I、U值对应的点，以下说法正确的是（）

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.画U-I图线应当使它通过尽可能多的描出的点

D.不在U-I图线上的点应大致均衡地分布在图线的两侧

E.个别偏离直线太远的点，应当舍去

4.测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，以下说法正确的是（）

A.在左图所示电路中，E测

B.在左图所示电路中，r测

C.在右图所示电路中，E测

D.在右图所示电路中，r测

5.如图所示是根据某次实验记录的数据画出的U—I图线，关于此图线，下列的说法中正确的是：（）

A、纵轴的截距表示电源的电动势，即E＝

3.0V

B、横轴的截距表示电源的短路电流，即I短＝0.6A

C、电源的内阻r＝5Ω

D、电源的内阻r＝1.0Ω

6.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，配合下列哪组仪器，可以达到实验目的（）

A.一只电流表和一个电阻箱

B.一只电流表、一只电压表和一个滑动变阻器

C.一只电压表和一个电阻箱

D.一只电流表和一个滑动变阻器

二：填空题

7.如图所示为根据实验数据画出的路端电压U随

电流I变化的图，由图线可知，该电池的电动势

E=V，电池的内电阻r= 。

8. 在测定一节干电池(电动势约为1.5V，内阻约为2)的电动势和内阻的实验中，变阻器和电压表各有两个供选：A 电压表量程为15V，

B 电压表量程为3V，A变阻器为(20，3A)，B变阻器为(500，

0.2A)。

电压表应该选_______(填A或B)，这是因

________________________；

变阻器应该选_______(填A或B)，这是因

________________________。