2022物理第九章电路实验13测定电源的电动势和内阻学案

实验13 测定电源的电动势和内阻

必备知识预案自诊

一、实验目的

1。测量电源的电动势和内阻。

2.加深对闭合电路欧姆定律的理解。

二、实验思路 如图甲或图乙所示,改变R 的阻值,从电压表和电流表中读出几组U 、I 值,利用闭合电路的欧姆定律求E 、r 值。

三、实验器材

电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、铅笔和刻度尺.

四、进行实验

1.按实验电路图连接电路。

2.把变阻器的滑片移动到使接入电路阻值最大的一端。

3.闭合开关,调节变阻器,记录几组I 、U 值,填入表格中.

4。断开开关,拆除电路,整理好器材。

五、数据处理

方法一：列方程组求解电动势和内阻的大小

（1){U

1=U -U 1U U

4=U -U 4U ;（2){U 2=U -U 2U U 5=U -U 5U ；(3){U 3=U -U 3U U 6=U -U 6U

根据以上三组方程分别求出E、r,再取其平均值作为电源的电动势E和内阻r。

方法二:用作图法处理数据，如图所示.

(1)图线与纵轴交点为E；

（2)图线的斜率的绝对值表示r=|ΔU

|。

ΔU

六、误差分析

1。由于读数不准和电表线性不良引起误差。

2.用图像法求E和r时,由于作图不准确造成误差。

3.实验时通电时间过长或电流过大,都会引起E、r变化.

4。若采用图甲电路，由于电压表的分流作用造成误差,电压值越大，电压表的分流越多，对应的I真与I测的差值越大。其U-I图像如图丙所示。结论：E测

5。若采用图乙电路,由于电流表的分压作用造成误差,电流值越大,电流表的分压越多，对应的U真与U测的差值越大。其U—I 图像如图丁所示.结论:E测=E真,r测〉r真。

七、注意事项

1。为了使电池的路端电压变化明显,应选内阻大些的电池(选用已使用过一段时间的干电池)。

2。在实验中不要将I调得过大,每次读完U和I的数据后应立即断开电源，以免干电池的E和r明显变化。

3.要测出多组(I，U）数据,且变化范围要大些.

4。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值开始（横坐标I必须从零开始).但这时图线与横轴交点的横坐标值不再是短路电流，而图线与纵轴交点的纵坐标值仍为电源电动势，图线斜率的绝对值仍为内阻。

关键能力学案突破

考点一教材原型实验

【典例1】(2020山东卷）实验方案对实验测量的精度有直接的影响,某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究.实验室提供的器材有：

干电池一节（电动势约1.5 V,内阻小于1 Ω)；

电压表V(量程3 V，内阻约3 kΩ）;

电流表A(量程0.6 A,内阻约1 Ω）；

滑动变阻器R（最大阻值为20 Ω）；

定值电阻R1（阻值2 Ω）；

定值电阻R2(阻值5 Ω);

开关一个，导线若干。

（1）该小组按照图甲所示的电路进行实验，通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏，记录此过程中电压表

和电流表的示数，利用实验数据在U—I坐标纸上描点，如图乙所示,结果发现电压表示数的变化范围比较小，出现该现象的主要原因是。(单选,填正确答案标号)

甲

乙

A.电压表分流

B.干电池内阻较小

C。滑动变阻器最大阻值较小

D.电流表内阻较小

(2)针对电压表示数的变化范围比较小的问题,该小组利用实验室提供的器材改进了实验方案，重新测量得到的数据如下表所示。

U/V1.351。

20

1.05

0。

88

0.73

0。

71

0。

52

请根据实验数据，回答以下问题:

①如图丙所示的坐标纸上已标出后3组数据对应的坐标点,请在坐标纸上标出前4组数据对应的坐标点并画出U-I图像。

丙

②根据实验数据可知，所选的定值电阻为（填“R1”或“R2”)。

③用笔画线代替导线，请按照改进后的方案,将下面的实物图连接成完整电路。

丁

考点二实验的改进与创新

实验

原理

换用不同的器材，可以用“安阻法"和“伏阻法”

进行实验

安阻法

伏阻法

【典例2】（2018江苏卷）一同学测量某干电池的电动势和内阻。

（1)如图甲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.

甲

（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

数

U

据见下表：

根据表中数据，在方格纸上作出R—1

关系图像.由图像可计

U

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图乙所示,则该干电池的电动势应为V；内阻应为

Ω。

乙

思维点拨本题用安阻法测干电池的电动势和内阻，通过改变电阻箱的阻值R,得到不同的电流值I，从而作出R—1

U

图线，由闭

合电路欧姆定律E=IR+Ir得R=E·1

U —r，R-1

U

图像的斜率表示电动

势E，纵截距的绝对值为内阻r。

安阻法测电源的电动势和内阻

【典例3】（2020江西抚州高三下学期一模）某物理兴趣小组想测量一电源的电动势和内阻(电动势约为1。5 V，内阻约为10 Ω），身边没有电流表,仅有电压表、定值电阻R0=150 Ω、电阻箱R（0~999。9 Ω)、开关及导线.

（1)小张同学设计了如图甲所示的电路图,小明同学设计了如图乙所示的电路图,小王同学设计了如图丙所示的电路图。通过分析可判断出同学设计的电路图不合适,理由

是

。

-R图像的一些点如图丁所

(2)小张同学通过实验数据描出1

U

示。请根据所描出的点作出一条直线，通过图像求得电源的电动势E=V,内阻R=Ω.(结果保留三位有效数字)

丁

(3)根据(2)所得电动势E的测量值真实值，电源内阻的测量值真实值.（选填“大于"“等于”或“小于”）

伏阻法测电源的电动势和内阻

对应演练迁移应用

1。（2020天津模拟)某同学为了测量一节电池的电动势和内阻，从实验室找到以下器材：一个满偏电流为100 μA、内阻为2 500 Ω的表头，一个开关，两个电阻箱（0~999.9 Ω）和若干导线。（1)由于表头量程偏小,该同学首先需将表头改装成量程为50 mA的电流表,则应将表头与电阻箱（填“串联”或“并联”），并将该电阻箱阻值调为Ω(精确到小数点后一位）。

（2）接着该同学用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行测量,实验电路如图所示,通过改变电阻R测相应的电流I,进行相关计算后一并记录;

根据数据,画出IR-I图线如下:

根据图线可得电池的电动势E是V,内阻是

Ω（内阻保留一位有效数字）。

2。(2020黑龙江哈尔滨模拟)某实验小组正在测定一节新型电池的电动势（约为3 V）和内阻,选取一个定值电阻R0当作保护电阻.

（1)首先为了准确测量定值电阻R0的阻值，在操作台上准备了如下实验器材：

A.电压表V(量程为0~3 V，电阻约为4 kΩ）

B.电流表A1（量程为0～1 A，内阻约为0。5 Ω）

C。电流表A2（量程为0~3 A,内阻约为0。5 Ω)

D.定值电阻R0（阻值约为3 Ω）

E。滑动变阻器R（0～10 Ω)

F。开关S一个，导线若干

上述器材中,在测量R0阻值时应选择(填器材前面的序号)为电流表,其实验电路图应选图甲中的（填图号),经测量定值电阻R0的阻值为2。8 Ω.

(2)完成图乙中实验器材的连接。

(3)根据实验记录的数据作出U—I图线如图丙所示,根据图丙可以求出待测新型电池的内阻为Ω,电池电动势为

V.（保留2位有效数字)

3。（2020湖南四县高三下学期联考)某实验小组用图甲所示电路测量电源E的电动势和内阻,图中电压表V的最大量程为3 V,虚线框内为用电流计G改装的电流表。

（1)已知电流计G的满偏电流I G=200 mA、内阻r G=0.30 Ω，电路中已将它改装为最大量程600 mA的电流表,则R1=

Ω(结果取2位有效数字).

(2）通过移动变阻器R的滑片，得到多组电压表V的读数U和电流计G的读数，作出如图乙的图像。某次测量时,电压表V的示数如图丙,则此时通过电源E的电流为mA（结果取3位有效数字）;电源E的电动势等于V,内阻等于Ω(结果取3位有效数字）.

（3）若用来改装电流表的电阻R1的实际阻值略小于计算值,则对电源电动势测量的结果(选填“有”或“没有"）影响。

实验13测定电源

的电动势和内阻

关键能力·学案突破

典例1答案(1）B

(2）①如图所示。

②R1

③如图所示.

解析（1）根据闭合电路欧姆定律有E=U+Ir,整理可得U=—rI+E，故U-I图像斜率的绝对值表示电源内阻大小，由图乙可知电压表示数变化小即U—I图像斜率小,原因是干电池内阻太小,故只有选项B正确。

（2)①先根据表格数据把各点位置在图中找出,然后采用拟合的方法用直线连接各点得到如图甲所示的图像,注意要把图像延长至坐标轴，便于求截距和斜率。

甲

②改进实验时,为了使电压表示数变化明显，需要把一个定值电阻与电源串联,将定值内阻看成等效电源的内阻一同测量，由作出的U-I图像可得斜率约为2。6Ω,故实验中与电源串联的电阻只能为R1。

③结合解析②可知,实物图连接如图乙所示。

乙

典例2答案(1）①开关未断开②电阻箱阻值为零

（2)图像见解析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］

解析(1)连接电路时应将开关断开,且将电路中的电阻箱阻值调

至最大以保护电流表。

（2）将表中的数据在方格纸上一一描点连线即可,如图所示：

由闭合电路的欧姆定律可得:I=U

U+U

变形为R=E·1

U

-r

由图线的斜率可得E=1。4V

由截距可得r=1.2Ω。

（3）由图可知电压表的读数为66mV，电流表的示数为0。

33A,所以电流表的内阻R A=U

U =66mV

0.33A

=0.2Ω,由于电流表有内阻,所以

I=U U +U A +U ,即R=E·1U -（R A +r ），所以干电池的内阻r 真=r 测—R A =1。2Ω—0。2Ω=1.0Ω，电动势测量不受影响。

典例3答案(1)小王 电源内阻较小,调节电阻箱时电压表的示数变化不明显 （2)作图见解析 1。52(1。50～1。54） 9。60(9.20~10.0） （3）小于 小于

解析(1)小王同学设计的电路图不合适，因为电源内阻较小,调节电阻箱时电压表的示数变化不明显。

（2)图像如图，由闭合电路欧姆定律可知E=U+U U 0

(R+r ）,即1U =U 0+U UU 0+1UU 0R ，将图中数据代入，解得E=1.52V ，r=9。60Ω。

（3)若考虑电压表内阻的影响,设电压表与R 0并联后的阻

值为R'，则R’

R ,则所得电动势E 的测量值小于真实值，电源内阻的测量值小于真实值。

对应演练·迁移应用

1。答案(1）并联 5。0 (2)1.52 2

解析(1)将小量程表头改装成更大量程的电流表,需给表头“并联”一个合适阻值的分流电阻;已知表头的满偏电流I g =100μA ，表头内阻R g =2500Ω,改装后电流表量程I A =50mA,设分流电阻为R x ,由I g R g =(I A -I g ）R x 解得R x =5.0Ω。

(2)分析电路并由闭合电路的欧姆定律可得E=I（R+R A+r），变形得IR=-（R A+r）·I+E，IR—I图像的纵轴截距为电池电动势，即E=1.52V;图中直线斜率的绝对值为R A+r,则R A+r=7Ω,所以电池内阻r=2Ω.

2.答案（1）B a（2）见解析图(3)0。952。9

解析（1）新型电池的电动势约为3V,定值电阻R0的阻值约为3Ω，则通过定值电阻R0的最大电流约为1A，故在测量R0的阻值时应选择电流表A1；由于电压表内阻远大于R0的阻值，故电流表采用外接的方法,即应选a。

(2）如图所示。

（3)由电路图可得U=E-I(R0+r),则在U—I图线中，图线斜

=3.75Ω,率的绝对值表示定值电阻和电源内阻之和，即R0+r=ΔU

ΔU

所以电源的内阻r=0。95Ω,由图像可知，I=0.1A时,有U=2.5V,

代入U=E—I(R0+r)得到E=2。9V。

3.答案（1)0。15(2)3002。931。00（3)没有

解析（1)根据欧姆定律可知：I G r G=（I—I G)R1，代入数据解得R1=0。15Ω。

(2）根据题图丙可知电压表读数为2.6V；根据题图乙可知电流计的读数为100mA,通过电阻R1的电流等于通过电流计G 电流的2倍，则电路的总电流为300mA；根据题图可知，电源

Ω=0.1Ω，的电动势为E=2.93V，因改装的电流表的内阻为R A=0.15×0.30

0.15+0.30

Ω-R A=1。00Ω。

故电源内阻r=2.93-2.40

160×3×10-3

（3）电源电动势等于电流表读数为零时电压表的读数，可知电表改装时，用来改装电流表的电阻R1的实际阻值略小于计算值对电源电动势测量的结果无影响。

测电源电动势和内阻学案

测定电源电动势及内电阻 1. 知道测量电源的电动势和内电阻的原理和 方法。 2. 掌握用“代数法”和“图像法”分析处理实 验数据的方法。 3. 本实验应该通过动手测量电源的电动势和 内电阻，经历较完整的实验过程，学习有关电路连接、测量方面的实验操作技能。重视实验原理与方法的学习，会分析实验误差。 一．实验目的 测定电池的 和 ． 二．实验原理 根据闭合电路欧姆定律有 E= U ＋Ir ．对一个给定的电池，E 和r 是一定的，I 和U 都随负载电阻R 的改变而改变．只要改变R 的阻值，即可测出两组I 和U 数据，然后代 人方程组： ① ② 解①、②组成的方程组可得： 三．实验器材: 四. 实验原理图： 思考：你会选择哪个实验原理图来设计该实验及其原因？ 五． 实验步骤 1、按图连接好实验仪器． 2、移动滑动变阻器的滑动触头，使其接入电路 的阻值最大，然后闭合开关S ．读出电压表、电流表的示数U 1、I 1，并填入自己设计的表格内．断开开关． 3、多次移动滑动变阻器的滑动触头，一次一次地减小变阻器的阻值，闭合开关，对应地读出电压表、电流表的示数，并记录在表格内． 4、断开开关S ，拆除电路，整理好器材． 5、在坐标纸上以电流I 为横轴，路端电压U 为纵轴，描出所记录的各组I 和U 值的对应点．根据描出的各实验点作U-I 线，延长U-I 图线，从图线与坐标轴的交点确定出电池的电动势和内 电阻。 六、数据处理方法： 1、 计算法：根据实验原理，每两组数据就可以得出一组E 、r 的数值，多测几组E 、r 的数值取算术平均值即可。 2、 图象法

七．实验误差的分析： 方法一. 图象法。 1. 如如图1姆定律U=E-Ir 中的I 源的电流，而图1统误差，流表读数为I 测为U ，电压表分流为I V I V 越大，U 趋于零时，I V = ，而I V = V R U 表示，由测量数据画出的根据修正值，由图象可看出图线于图线CB 的纵轴截距E 真值r 测也小于图线CB 2. 实验所选用的电路如图4所示，闭合电路的欧姆定律U=E －Ir 中U 是电源两极间电压，而电路由于 存在系统误 差，导致电压表读数读数为测U ，电流表内阻为电流表分压为U A 。所以在U-I 值U A ＝IR A 。由于R A 很小，当I 很小时，U A 趋于零，I 增大，U A 也增大。理论值与实验值的关系图5所示。AB 为由测量数据画出的U-I 图象，AC 为修正之后的U-I 图象。由图可知 。 方法二、等效电源法 1. 实验所选用的电路如如图1所示，对于r 测＜r 真 E 测＜E 真，产生的相对误 差也可以根据等效电源的方法进行定量计算，把变阻器的阻值R 看成外电路的电阻，电压表看成内电路的一部分，如图3虚线框所示，由电压表和电源构成等效电源，E 、r 的测量值即为等效电源的电动势和内阻。 （1）等效电源内电路为电压表和电源并联，等效内阻r 测小于电源内阻r 真， r 测 = ，相对误差为 真 真R R R V +。，因为R V ＞＞r 真，所以相对误差很 小，满足实验误差允许范围。 （2）电流表的读数为等效电源的输出电流，外电路断开时a 、b 两点间电压U ab 即等效电源开路电压为等效电源的电动势，即为电源电动势的测量值E 测。等效电动势小于电源电动势E 真。 E 测 = ，相对误差为 真 R R R V +， 因为R V ＞＞r 真，所以相对误差很小，也满足实验误差允许范围。 2. 实验所选用的电路如图6所示，实验电路产生

高三电学实验复习—测电源的电动势和内阻(复习学案)含答案

测电源的电动势和内阻(复习学案) 、实验目的 1.测定电源的电动势和内阻。 2.加深对闭合电路欧姆定律的理解。 (2)在实验中不要将I调得过大，每次读完U和I的数据后应立即断开电源，以免干电池在大电流放电时极化现象严重，使得E和r明显变化。 (3)要测出不少于6组的(I, U)数据，且变化范围要大些，然后用方程组求解，并求平均值。 (4)在画U-I图线时，要使尽可能多的点落在这条直线上；不在直线上的点应对称分布在直线两侧，不 要顾及个别离开直线较远的点，以减小偶然误差。 (5)由于干电池的内阻较小，路端电压U的变化也较小，这时画始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I必须从零开始电流，而图线与纵轴的截距仍为电源电动势，图线斜率的绝对值仍为内阻U—I图线时，纵轴的刻度可以不从零开).但这时图线和横轴的交点不再是短路 3.掌握用图象法求电动势和内阻的方 法。 (1)为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些(选用已使用过一段时间的干电池) O

K5 2、数据处理 方法一：联立方程求解的公式法 方法二：描点作图法 0 02 必4 (1.6 ilk 甲 0J 04 0160.8 QA Z © 甲

3、误差分析 (1)由读数不准确和电表线性不良引起误差。 (2)用图象法求E和r时，由于作图不准确造成的误差。 (3)由于实验电路及电压表、电流表内阻的影响，引起的系统误差。 测量方法 系统误差记忆口诀 电流表外接法E测＜E真r测＜r真外接全小 电流表内接法E为真实值r测〉r真内接等大 图像分析法： (1)采用电流表外接法电路，在理论上E=U+(I V+I A)「，其中电压表示数U是准确的电源两端电压.而实 验中忽略了通过电压表的电流I V而形成误差，I测＜1真。结论： ①当电压表示数为零时，I V=0,I A= I短。短路电流测量值=真实值. ③因为r测=——,所以r测＜r真。I短 (2)采用电流表内接法电路，理论上有E=U+U A+I A「，I A为电源电流真实值，其中U A不可知而造成误差, U测＜U 真。论： ①当电流表示数为零时，I A=0,断路时电压测量值等于E的真实值，即E «=E真。 ②因为r= *，所以r测〉r真，r测为r和R A的串联值，这时r测的测量误差非常大。 等效电路分析法： (1)电流表外接法：从电路上分析，由于实验把变阻器的阻值R看成是外电路的电阻，因此电压表应看成 (电压表分流、电流表分压)

黄山中学——测电源的电动势和内电阻学案

物理学科教学案

路情况，它的数值就

针对训练1.用电流表和电压表测定电池的电动势E和内阻7(a)所示，一位同学测得的六组数据如下表所示. 345 0.310.320.50

根据图线求出电池的电动势E＝______ V，电池的内阻r＝______ 的实验原理与数据处理 2某研究性学习小组利用如图8甲所示电路测量电池组的电动势根据实验数据绘 某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内电阻， 5 Ω)一个，开关两个，导线若干，实 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 (3)使用测得的数据，计算出干电池的内阻是________(计算结果保留两

下列说法中正确的是（．应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表读数变化明显 不能使滑动变阻器短路造成电流表过载 所示是甲、乙、丙三位同学设计的测量电源电动势和内电阻 下列说法中正确的是（ ．只有甲同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻 ．只有乙同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻 ．只有丙同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻 ．三位同学设计的电路都能测出电源的电动势和内电阻

某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：．被测干电池一节B．电流表：量程 ．电流表：量程0～3 A，内阻0.024 ．电压表：量程0～3 V，内阻未知 根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图 象，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势 内电阻r＝________Ω.

2022物理第九章电路实验13测定电源的电动势和内阻学案

实验13 测定电源的电动势和内阻 必备知识预案自诊 一、实验目的 1。测量电源的电动势和内阻。 2.加深对闭合电路欧姆定律的理解。 二、实验思路 如图甲或图乙所示,改变R 的阻值,从电压表和电流表中读出几组U 、I 值,利用闭合电路的欧姆定律求E 、r 值。 三、实验器材 电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、铅笔和刻度尺. 四、进行实验 1.按实验电路图连接电路。 2.把变阻器的滑片移动到使接入电路阻值最大的一端。 3.闭合开关,调节变阻器,记录几组I 、U 值,填入表格中. 4。断开开关,拆除电路,整理好器材。 五、数据处理 方法一：列方程组求解电动势和内阻的大小 （1){U 1=U -U 1U U 4=U -U 4U ;（2){U 2=U -U 2U U 5=U -U 5U ；(3){U 3=U -U 3U U 6=U -U 6U

根据以上三组方程分别求出E、r,再取其平均值作为电源的电动势E和内阻r。 方法二:用作图法处理数据，如图所示. (1)图线与纵轴交点为E； （2)图线的斜率的绝对值表示r=|ΔU |。 ΔU 六、误差分析 1。由于读数不准和电表线性不良引起误差。 2.用图像法求E和r时,由于作图不准确造成误差。 3.实验时通电时间过长或电流过大,都会引起E、r变化. 4。若采用图甲电路，由于电压表的分流作用造成误差,电压值越大，电压表的分流越多，对应的I真与I测的差值越大。其U-I图像如图丙所示。结论：E测

4.2 测量电源的电动势和内阻学案

编号：?课题： 4.2 测量电源的电动势和内阻 主编：史胜波审稿：丁义浩时间： 11.14 *实授课时： 2 班级：学生：组别：组评：师评： 实验目的1．用电流表和电压表测定电源的电动势和内阻．2．进一步加深对闭合电路欧姆定律的理解．3．进一步熟练掌握电压表和电流表的使用方法． 重点测量原理和步骤 难点实验误差分析 学法 指导 实验探究、理论分析 自主学习一、实验目的 测定电源的________________。 图2.6-1 二、实验原理 1、图2.6-1中，电源电动势E、内电阻r，与路端电压U、电流I的关系可写为 E=______________。（1） 2、图2.6-2中，电源电动势E、内电阻r、电流I、电阻R的关系可写为 E=______________。（2） 3、图2.6-3中电源E、内电阻r、路端电压U、电阻R的关系可写为 E=______________。（3） 实验原理1是本节课的重点。测出几组U,I数值，带入(1)式得到的方程两两组成方程组，可得到E，r值。这种方法误差较大。还可以多测出几组U,I值，然后在U-I坐标平面内描出各组U、I值所对应的点，然后通过这些点画一直线，如图2.6-4所示，直线与纵轴的的交点的纵坐标就是电池的电动势的大小，直线与横轴的交点的横坐标就是电池的短路电流I o=E/r，因此可求的内电阻r=E/I o。 三、实验器材 _________ 、__________、__________、__________、 开关、导线。 I/A U/V

合作探究 问题提出：实验中的电路有下图甲、乙两种，若电表都是理想的，采用任何一 种都一样。但一般来说，电表不能看作理想的，在考虑电表电阻的情况下，采 用哪种电路合理呢？ 结论： 【实物连线】 在右图所示的实物图中完成连线。 【数据处理】 方法一：多次测量取平均值。 方法二： 案例分析：用电流表和电压表测定电池的电动势E和内电阻r，所用的电路如图2.6-5所示，一位同学测得六组数据如下表中所示。

《测量电源的电动势和内阻》教案

一、教学目标 1.掌握测定电池电动势和内阻的原理和实验方法，并学会用图像法处理实验数据。 2.经历实验过程，提高动手操作能力，学会实验数据的处理和结果的分析方法。 3.培养自身良好的实验习惯和实事求是的品质，能够勇于探究生活中和物理有关的问题。 二、教学重难点 【重点】实验原理和方法以及图像法处理数据。 【难点】根据图像进行实验数据处理。 三、教学过程 环节一：导入新课 带领学生回顾之前所学习的闭合电路欧姆定律，请学生回答此定律的文字描述和表达式。 在学生回答之后，教师追问：现在有一个电池，能否利用这一定律测出其电动势和内阻呢?又该怎样测得呢?顺势引入本节新课——测量电源的电动势和内阻。 环节二：新课讲授 引导学生根据闭合电路欧姆定律进行分析，得出可由表达式，推出，以及其变形式：，通过观察变形后的表达式，引导学生思考：式中的U、I、R分别代表什么，从而确定出需要测量的物理量有路端电压、干路电流以及外电阻。 教师可以进行问题引导： 1、实验中只测量一组数据能否测量出电池的电动势和内阻? 2、电路中如何改变电流或电压，实现多测几组数据呢? 3、滑动变阻器和电阻箱有什么区别? 将学生分成若干小组，小组内交流讨论，最终确定实验电路图如下。 根据实验原理和对应电路图，请学生确定电路图中所用的实验器材。实验器材为电压表、电流表、滑动变阻器以及旧干电池、开关、导线若干。 学生讨论实验步骤，教师予以补充，并确定最佳实验步骤。 1、确定电流表、电压表的量程，按照电路图连接实物，并调节滑动变阻器或电阻箱到阻值最大处; 2、闭合开关，调节滑动变阻器的滑片或电阻箱至适当位置，分别读出电流表示数I和电压表示数U，并做好记录。 3、调节滑动变阻器的滑片或者电阻箱多测几组数据。

高中物理 2.9《实验：测定电池的电动势和内阻》教案 新人教版

选修3-1 第二章 2.9 实验：测定电池的电动势和内阻 一、教材分析 “实验：测定电池的电动势和内阻〞是人教版高中物理选修3-1第二章第九节的内容，它是闭合电路欧姆定律的深化和实际应用，学生通过本节课的学习，既能巩固电学问题的分析思路，加深对闭合电路欧姆定律的理解，激发学生的学习兴趣，培养学生合作、探究、交流能力，具有很重要的实际意义。。 二、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。 三、教学重点难点 重点：利用图线处理数据 难点：如何利用图线得到结论以及实验误差的分析

四、学情分析 1．知识基础分析： ①掌握了闭合电路欧姆定律，会利用该定律列式求解相关问题。 ②掌握了电流表、电压表的使用方法。 2．学习能力分析： ①学生的观察、分析能力不断提高，能够初步地、独立发现事物内在联系和一般规律的能力。 ②具有初步的概括归纳总结能力、逻辑推力能力、综合分析能力。 五、教学方法 实验法，讲解法 六、课前准备 1．学生的学习准备：预习学案。 2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。3．教学环境的设计和布置：两人一组，实验室内教学。 七、课时安排：1课时 八、教学过程 〔一〕预习检查、总结疑惑 〔二〕情景引入、展示目标 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：

2023届高考物理实验测定电源的电动势和内电阻复习教案

2023届高考物理实验测定电源的电动势和 内电阻复习教案 实验9测定电源的电动势和内电阻 测电源的电动势和内电阻实验,是高中物理的重要实验，无论是原教科书，还是课程标准教科书，都把它列为学生实验；无论是普通高考大纲，还是课程标准试验区高考大纲，都把它列为必考实验；从多年以及近几年的高考试卷看，也屡屡出现测电源的电动势和内阻的题目。 测电源的电动势和内电阻实验，传统的方法是用电流表、电压表和滑动变阻器或电阻箱，新技术的数字化实验方法是用电流传感器、电压传感器代替电流表、电压表并用数据采集器和电子计算机辅助实验，好处是：数据处理和作图象非常快，一眨眼的工夫图象就出来了。 由于新的课程标准教科书中列出了做测电源的电动势和内电阻实验的三种方法，即伏安法和安阻法、伏阻法；去年高考中有三个省不约而同地考到了安阻法并用作图法，所以本文不惜时间和笔墨把三种方法都做出来。 1．实验原理：在闭合电路中，根据全电路欧姆定律，有①，其中E表示电源的电动势，U表示电源的路端电压，I 表示闭合电路中的电流，r表示电源的内阻。 根据课程标准教科书，实验：测电源的电动势和内电阻可用三种方法：

方法1.①式可变为，改变电路的外电阻R，测出一系列的I和U值，作出U-I图象。图象在U轴上的截距即为电源的电动势，直线的斜率即为内阻的负值。此方法叫伏安法，用伏特表和安培表。 方法2.①式可变为，或，改变电路的外电阻R，测出一系列的I和R值，作出R-1/I图象。图象在R轴上的截距即为电源的内阻，直线的斜率即电源的电动势E。此方法叫安阻法，用安培表和电阻箱。 方法3.①式可变为，或，改变电路的外电阻R，测出一系列的U值，作出图象。图象在轴上的截距的倒数即为电源电动势，直线的斜率与截距的倒数乘积即为电源的内阻。此方法叫伏阻法，用伏特表和电阻箱。 基础实验是伏安法。安阻法和伏阻法是在伏安法实验的基础上的提高。 2．实验目的：用三种方法测定电源的电动势和内阻。 3．实验步骤 一、伏安法 1.实验电路图 图1-1 2.实验结果图象 图1-2 3.计算数据 电压轴上的截距为电池的电动势：E=6.0V,电流轴上的截距为最大电流,则电池的内阻为r=1.0Ω。

高中物理_测电源的电动势和内阻教学设计学情分析教材分析课后反思

测电源的电动势和内阻复习的方法与策略 理清实验的各个过程，重点突出一些常规方法及其数据的处理和误差分析。 在基本方法上：提出三种常见方法——伏安法、安阻法、伏阻法，让学生作出相应的电路图；在数据处理上:复习计算法和图像法两种不同的方法处理数据的优劣，不同方法中如何做到“化曲为直“；在误差分析上：同样用两种方法来处理，第一种计算法——分别求出理想和实际两种情况的结果在作出误差的比较，第二种方法——作图像比较理想和实际两种情况，进而找到误差及其造成误差的原因。（具体分析参见幻灯片） 通过以上的比较复习以期达到学生更熟练地掌握理论知识，提高数学计算能力，加深对误差的认识，从而为提高创新设计能力打下基础。 考点一考查伏安法测电源的电动势和内阻 【典例1】用如图1所示的电路来测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如图2所示的U—I图，由图可知 A.电池电动势的测量值是1.40V B.电池内阻的测量值是3.50Ω C.外电路发生短路时的电流为0.40A D.电压表的示数为1.20V时电流表的示数I/=0.20A 【典例2】测量某电源的电动势E及内阻r（E约为4．5V，r约为1．5Ω）．器 材：量程3V的理想电压表○V，量程0．5A的电流表○A（具有一定内阻），固定 电阻R=4Ω，滑线变阻器R′，电键K，导线若干． (1)画出实验电路原理图．图中各无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= ，r= ．（用I1，I2，U1，U2及R表示） 考点二考查实验的知识迁移(其他方法测电源的电动势和内阻) 1．安阻法：用一个电流表和电阻箱测量． （1）画出实验电路图 （2）实验原理 图 1 图2

测电源电动势和内阻学案

测定电池的电动势和内阻学案 学习目的 （一）知识与技能 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。 （二）过程与方法 通过设计电路和选择仪器，开阔思路，激发兴趣。养成规范操作实验并能科学、合理地处理数据的习惯。 （三）情感、态度与价值观 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，培养观察能力、思维能力和操作能力，提高对物理学习的动机和兴趣。 学习重点 掌握实验原理和方法，学会处理实验数据。 学习难点 用图象法处理实验数据。 探究过程：探究一：探究实验原理 1、回顾电源电动势的定义： 2、如何比较干电池与水果电池谁把化学能转化为电能的本领大？画出电路图， 这样测量有无误差，误差大小与谁有关？如何测这个量？ 3．闭合电路欧姆定律的内容？ 4、测定电源的电动势和内阻的实验原理？

探究二、实验方案及电路图 1.测根据闭合电路欧姆定律，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？根据这个关系式，你可以利用哪些实验器材来测定电源的电动势E和内电阻r？画出实验电路图。 2.根据闭合电路欧姆定律，写出电源电动势E、内电阻r与电路电流I 、电路外电阻R 的关系式？根据这个关系式，你可以利用哪些实验器材来测定电源的电动势E和内电阻r？画出实验电路图。 3. 根据闭合电路欧姆定律，写出电源电动势E、内电阻r与路端电压U 、电路外电阻R的关系式？根据这个关系式，你可以利用哪些实验器材来测定电源的电动势E和内电阻r？画出实验电路图。 实验过程:通过实验操作得出数据，填写实验报告 探究四、如何处理数据 1、根据测得的数据得出电动势和内阻，你可以想出哪些方法？ 2、哪种方法可使误差更小？ 3、填写实验报告

高考物理一轮复习 实验九 测定电源的电动势和内阻教案(含解析)沪科版-沪科版高三全册物理教案

实验九 测定电源的电动势和内阻 注意事项 1．可选用旧电池：为了使电路的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，可选用已使用过一段时间的1号干电池。 2．电流不要过大，读数要快：干电池在大电流放电时，电动势E 会明显下降，内阻r 会明显增大，故长时间放电不宜超过0.3 A ，短时间放电不宜超过0.5 A 。因此，实验中不要将I 调得过大，读电表要快，每次读完立即断电。 3．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。 4．合理选择标度：为使图线分布空间大，如图2所示，纵坐标可以不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，电源的内阻 不能用r ＝E I 短确定，应根据r ＝⎪⎪⎪⎪ ⎪⎪ΔU ΔI 确定。 图2 误差分析 ①用图像法求E 和r 时作图不准确。 ②由于电流表或电压表的分压或分流存在系统误差。 •本实验中测量结果是：E 测

【例1】(2014·北京卷，21)利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差。 (1)应该选择的实验电路是图3中的________(选填“甲”或“乙”)。 图3 (2)现有电流表(0～0.6 A)、开关和导线若干，以及以下器材： A．电压表(0～15 V) B．电压表(0～3 V) C．滑动变阻器(0～50 Ω) D．滑动变阻器(0～500 Ω) 实验中电压表应选用______；滑动变阻器应选用______。(选填相应器材前的字母) (3) 某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图4的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U－I图线。 (4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω。 (5)实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化。下图的各示意图中正确反映P－U 关系的是________。 解析(1)干电池内电阻较小，远小于电压表内阻，选用甲电路时

测量电源电动势和内阻教案

《测量电源的电动势和内阻》教案 一．教学目标： 〔一〕知识与技能 1．掌握伏安法测量电源电动势和内阻的实验原理，实验器材，实验步 骤及注意事项； 2．学会用图像法科学的处理数据。 〔二〕过程与方法 注重培养实验动手意识及综合分析问题的能力。 〔三〕情感态度与价值观 培养实事求是的科学态度、严谨的逻辑推理和运算能力。 二．教学重难点： （一） 重点：伏安法测量电源电动势和内阻的方法 （二） 难点：用电源的U-I 图像处理数据 三．教学用具： 多媒体设备和相关的实验器材 四．教学方法： 多媒体教学与讲授法结合，小组合作讨论交流，学生演示实验等 五．课程类型： 新授课 六．课时按排 1课时 七．教学过程 〔一〕实验目的： 〔1〕学会用伏安法测量电源电动势和内阻,掌握实验原理，会选取实验器材，熟悉实验步骤。 〔2〕掌握测量数据的处理，特别是用U-I 图像处理数据。 〔二〕实验原理 小组讨论：通过预习课本本节内容，结合导学案，讨论用伏安法测量电源电动势和内阻所依据的原理。 学生展示：根据闭合电路欧姆定律 可得出： 改变外电路电阻R ，可得到不同的路端电压U. 学生讨论并设计：用伏安法测量电源电动势和内阻的实验电路图。 r R E I += I r E U -=

教师讲解：移动滑动变阻器的滑片P ，改变其接入电路中的阻值，当其接入电路中阻值分别是R 1、R 2时，对应的在电路中的电流为I 1、I 2，路端电压为U 1、U 2，代入，即可获得一组方程： r I E U r I E U 2211-=-= 计算得出211221I I U I U I E --= I U I I U U r ∆∆=--=2112 〔三〕实验器材 被测电源〔两节干电池串联组成的电源〕 伏特表〔量程0～3V 〕、滑动变阻器〔20Ω，2A 〕，安培表〔0 ～ 〕、电键、导线。 〔四〕实验步骤 〔1〕教师指导一名学生在讲台上根据实验电路图连接实物图，通过摄像装置将连接过程同步投影到大屏幕上，其它同学能详细的观察到讲台上同学的操作过程。 〔2〕测量之前另一名学生检查电路连接是否正确，滑动变阻器接入电路中阻值是否调到最大.，电表的指针是否指零；电流是否从电表正接线柱流入，负接线柱流出；量程选择是否合适等。 〔3〕两名同学配合完成实验数据采集，闭合电键，调节滑动变阻器滑片的位置〕 1 2 3 4 5 6 U/V I/A 〔4〕断开电键，拆除电路，整理好器材。 〔五〕注意事项 教师引导学生总结实验中需要注意的事项 (1)电池的选择: 为使实验中U 随I 的变化明显，应选用内阻较大的电池，可以用旧一些的干电池. (2) 通电时间越短越好，读完数据立即切断电源，要特别注意测量时绝不允许负载短路. 〔六〕数据处理 〔1〕代数法

2022届高考物理一轮总复习检测：实验九 测定电源的电动势和内阻 Word版含答案

一、基本试验要求 1．试验原理 (1)闭合电路的欧姆定律． (2)E 和r 的求解：由U ＝E －Ir 得⎩⎪⎨⎪⎧U 1＝E －I 1r U 2＝E －I 2r ，解得E 、r. (3)用作图法处理数据，如图所示． ①图线与纵轴交点为E ； ②图线与横轴交点为I 短＝E r ； ③图线的斜率表示r ＝ΔU ΔI . 2．试验器材 电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺． 3．基本操作 (1)连接电路． (2)电流表用0.6 A 的量程，电压表用3 V 的量程． (3)把滑动变阻器调到最大阻值处． (4)闭合开关，调整变阻器，使表有明显的示数，登记一组数据，同理记录多组数据． 二、规律方法总结 1．试验数据求E 、r 的处理方法 (1)列多个方程组求解，再求E 、r 的平均值． (2)图象法处理：以端电压U 为纵轴，干路电流I 为横轴，建系、描点、连线，纵轴截距为电动势E ，直线斜率k 的确定值为内阻r. 2．留意事项 (1)为了使端电压变化明显，可使用内阻较大的旧电池． (2)电流不要过大，应小于0.5 A ，读数要快． (3)要测出不少于6组的(U ，I)数据，变化范围要大些． (4)若U －I 图线纵轴刻度不从零开头，则图线和横轴的交点不再是短路电流，应依据r ＝⎪⎪⎪⎪ ⎪⎪ΔU ΔI 确定． (5)电流表要内接(由于r 很小)． 3．误差来源 (1)偶然误差：用图象法求E 和r 时作图不精确 ． (2)系统误差：电压表分流或电流表分压．

1．(2021·安徽卷)某同学为了测量一节电池的电动势和内阻，从试验室找到以下器材，一个满偏电流为100 μA，内阻为2 500 Ω的表头，一个开关，两个电阻箱(0～999.9 Ω)和若干导线； (1)由于表头量程偏小，该同学首先需要将表头改装成量程为50 mA的电流表，则应将表头与电阻箱 ________(填“串联”或者“并联”)，并将电阻箱阻值调为________Ω. (2)接着该同学用改装的电流表对电池的电动势和内阻进行测量，试验电路图如图所示，通过转变电阻R 测相应的电流I，并且作相关计算后一并记录如下表： 1 2 3 4 5 6 R/Ω95.0 75.0 55.0 45.0 35.0 25.0 I/mA15.0 18.7 24.8 29.5 36.0 48.0 IR/V 1.43 1.40 1.36 1.33 1.26 1.20 ①依据表中的数据，图中已描绘出四个点，请将第5、6两组数据也描绘在图中，并画出IR－I图线； ②依据图线可得电池的电动势E是________V，内阻r是________Ω. 解析：(1)把小量程的电流表改装成大量程的电流表需并联小电阻，由并联的特点，电压相等(I－I g)R ＝I g R g，得R＝5.0 Ω. (2)如题图所示，由E＝IR＋I(r＋R A)得IR＝E－I(r＋R A)，纵截距为电源的电动势E.r＋R A＝ 1.53－1.18 50×10－3Ω，R A＝5.0 Ω，得r＝2.0 Ω. 答案：(1)并联 5.0 (2)①如图所示②1.53 2.0 2．(2021·郑州模拟)用如图所示的电路测定一种特殊电池的电动势和内阻，它的电动势E约为8 V，内阻r约为30 Ω，已知该电池允许输出的最大电流为40 mA.为防止调整滑动变阻器时造成短路，电路中用了一个定值电阻充当爱护电阻，除待测电池外，可供使用的试验器材还有：

高中物理(内部优秀学案)实验：测电源的电动势和内阻

实验四 测定电源的电动势和内阻 实验目的 1．掌握伏安法测定电源的电动势和内阻的方法 2．掌握用图象法求电动势和内阻 实验原理 (1)闭合电路的欧姆定律，实验电路如右图 (2)E 和r 的求解：由U ＝E －Ir 得⎩⎨ ⎧ U 1＝E －I 1r U 2＝E －I 2r ，解得E 、r (3)用作图法处理数据，如图所示 ①图线与纵轴交点为E ； ②图线与横轴交点为I 短＝E r ； ③图线的斜率表示r ＝ ΔU ΔI 实验器材 电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺 实验步骤 1．选择合适的电压表和电流表，按实验电路图连接好电路； 2．把滑动变阻器的滑片移到使接入电路的阻值最大的一端； 3．闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(I 1，U 1)，用同样的方法测量几组I 、U 值，填入表格； 4．断开开关，拆除电路，整理好器材。 规律方法总结 1．实验数据求E 、r 的处理方法 (1)列多个方程组求解，再求E 、r 的平均值 (2)图象法处理：以端电压U 为纵轴，干路电流I 为横轴，建系、描点、连线，纵轴截距为电动势E ，直线斜率k 的绝对值为内阻r 。 2．注意事项 (1)为了使端电压变化明显，可使用内阻较大的旧电池 (2)电流不要过大，应小于0.5 A ，读数要快 (3)要测出不少于6组的(U ，I )数据，变化范围要大些 (4)若U －I 图纵轴刻度不从零开始，则横轴截距不是短路电流，应根据r ＝|ΔU ΔI |确定 3．误差来源 (1)偶然误差：用图象法求E 和r 时作图不准确 (2)系统误差：电压表分流或电流表分压 两种电路的选择及误差分析

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

《实验_测定电源的电动势和内阻》学案 答案《实验_测定电源的电动势和内阻》学案 答案

第4讲 实验：测定电源的电动势和电阻 ★考情直播 1、 考纲要求 考纲内容 能力要求 考向定位 实验： 测定电源的电动势和内阻 能够根据实验要求正确选择实验器材和实验电路，并能熟 练测定电源电动势和内阻。 用电压表和电流表测定电源的电动势和内阻实验是中学需重点掌握的实验，利用U-I 图象处理实验数据是这个实验的重点,也是高 考考查实验的重点题型之一。 2、 考点整合 实验电路如图所示，根据闭合电路欧姆定律：E=U+Ir ，本实验电路中电压表的示数是准确的，电流表的示数比通过电源的实际电流小，所以本实验的系统误差是由电压表的分流引起的。为了减小这个系统误差， 电阻R 的取值应该小一些，所选用的电压表的内阻应该大一些。为了减小偶然误差，要多做几次实验，多取几组数据，然后利用U-I 图象 处理实验数据：将点描好后，用直尺画一条直线，使尽量多的点在这条直线上，而且在直线两侧的点数大致相等。这条直线代表的U-I 关系的误差是很小的。它在U 轴上的截距就是电动势E （对应的I =0），它的斜率的绝对值就是内阻r 。（特别要注意：有时纵坐标的起始点不 是0，求内阻的一般式应该是r =|ΔU /ΔI |）。为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些（选用使用 过一段时间的1号电池）例题1.利用如图所示的一只电压表、一个电阻箱和一个电键，测量 一个电池组的电动势和内电阻。画出实验电路图，并用笔画线作导线将 所给器材连接成实验电路。用记录的实验数据写出电动势和内电阻的表 达式。[解析]：与学生实验相比，用电阻箱代替了电流表。由于电压可测， 由电压、电阻就可以算出电流。电路图如右。实验方法有两种：⑴改变电阻箱阻值，读出两组外电阻和对应的路端电压值R 1、U 1、 R 2、U 2，根据闭合电路欧姆定律列出两种情况下的方程，r R U U E r R U U E 2 22111,+=+=。解这个方程组可得E 和r ：()()2112212121122 121,R U R U R R U U r R U R U U U R R E --=--=。⑵改变电阻箱阻值，读出电压表对应的示数，多测几组数 据，利用U-I 图象求电动势和内电阻。这样偶然误差会更小一些。 V A R V 1 7 6 5 4 3 2 8 9 0 1 7 6 5 4 3 2 8 9 0 1 7 6 5 4 3 2 8 9 0 1 7 6 5 4 3 2 8 9 0 1 7 6 5 4 3 2 8 9 0 1 7 6 5 4 3 2 8 9 0 ×1 7 6 5 4 3 2 8 9 0 1 7 6 5 4 3 2 8 9 0 1 7 6 5 4 3 2 8 9 0 1 7 6 5 4 3 2 8 9 0 1 7 6 5 4 3 2 8 9 0 1 7 6 5 4 3 2 8 9 0 ×U /V I /A o 0.2 0.4 0.6 3.0 2.0 1.0

高中物理实验9测定电源的电动势和内阻学案

实验九 测定电源电动势与内阻 考纲解读 1.掌握用电流表与电压表测定电源电动势与内阻方法.2.掌握用图象处理实验数据方法.3.掌握实物图连接技巧． 根本实验要求 1．实验原理 (1)实验依据：闭合电路欧姆定律． (2)E 与r 求解：由U ＝E －Ir 得⎩⎪⎨⎪⎧ U 1＝E －I 1r U 2＝E －I 2r ，解得E 、r . (3)用作图法处理数据，如图1所示． 图1 ①图线与纵轴交点为E ；②图线与横轴交点为I 短＝E r ；③图线斜率表示r ＝|ΔU ΔI |. 2．实验器材 电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸与刻度尺． 3．根本操作 (1)电流表用0.6 A 量程，电压表用3 V 量程，按实验原理图连接好电路． (2)把变阻器滑片移到使阻值最大一端． (3)闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(I 1、U 1)．用同样方法再测量几组I 、U 值，填入表格中． (4)断开开关，撤除电路，整理好器材．

规律方法总结 1．实验数据求E 、r 处理方法 (1)列多个方程组求解，再求E 、r 平均值． (2)图象法处理：以路端电压U 为纵轴，干路电流I 为横轴，建坐标系、描点、连线，纵轴截距为电动势E ，直线斜率k 绝对值为内阻r . 2．考前须知 (1)为了使路端电压变化明显，可使用内阻较大旧电池． (2)电流不要过大，应小于0.5 A ，读数要快． (3)要测出不少于6组(I ，U )数据，变化范围要大些． (4)假设U －I 图线纵轴刻度不从零开场，那么图线与横轴交点不再是短路 电流，内阻应根据r ＝|ΔU ΔI |确定． (5)电流表要内接(因为r 很小)． 3．误差来源 (1)偶然误差：用图象法求E 与r 时作图不准确． (2)系统误差：电压表分流． 考点一 实验原理与操作 例1 (2021·福建·19(2))某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组电动势与内阻，实验原理图如图2甲所示，其中，虚线框内为用灵敏电流计改装电流表，为标准电压表，E 为待测电池组，S 为开关，R 为滑动变阻器，R 0是标称值为4.0 Ω定值电阻． ①灵敏电流计满偏电流为I g ＝100 μA、内阻为r g ＝2.0 kΩ，假设要改装后电流表满偏电流为200 mA ，应并联一只________ Ω(保存一位小数)