測電源電動勢和內(nèi)阻課件-2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊

新人教版必修三第十二章

電能能量守恒定律第3節(jié)實驗(第二課時)：電池電動勢和內(nèi)阻的測量新課引入

上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了伏安法測電源的電動勢和內(nèi)阻，需要用電壓表、電流表和滑動變阻器？

如果只有一個電流表沒有電壓表，如何能測出電源的電動勢和內(nèi)阻？還需要什么器材？如果只有一個電壓表哪？A根據(jù)E=IR+Ir，測出兩組I、R的值，就能算出電動勢和內(nèi)阻。

如果能得到I、R的兩組數(shù)據(jù)，也可以得到關(guān)于E和r的兩個方程，于是能夠從中解出E和r。這樣，用電流表、電阻箱也可以測定電源的電動勢和內(nèi)阻。學(xué)習(xí)任務(wù)一：實驗思路(安阻法)安培表：0~0.6A電阻箱：0~999.9被測干電池：內(nèi)阻較大電鍵和導(dǎo)線學(xué)習(xí)任務(wù)二：需要測量的物理量實驗需要測量電流和電阻箱的阻值兩個物理量，只要測出兩組數(shù)據(jù)，通過聯(lián)立方程可解得電動勢和內(nèi)阻，看起來比較簡單，但誤差比較大，只有多次測量，并對數(shù)據(jù)進行處理，才能減小誤差。物理量的測量（1）方法一：公式法

E=I1(R1+r)

E=I2(R2+r)學(xué)習(xí)任務(wù)三：數(shù)據(jù)處理1.實驗數(shù)據(jù)處理（2）方法二：圖像法繪制圖像

E=I(R+r)學(xué)習(xí)任務(wù)三：數(shù)據(jù)處理誤差來自電流表分壓。E測=E真r測=r真+RA若電流表內(nèi)阻已知，可消除系統(tǒng)誤差。

r測

>r真

2.實驗誤差分析----方法一學(xué)習(xí)任務(wù)三：數(shù)據(jù)處理AE

rSRRA理想電流表斷路時，U=E；r測=r+RAAE

rSRE測=E真

r測>r真學(xué)習(xí)任務(wù)三：數(shù)據(jù)處理2.實驗誤差分析----方法二VRSEr根據(jù)測出兩組U、R的值，就能算出電動勢和內(nèi)阻。如果能得到I、R的兩組數(shù)據(jù)，也可以得到關(guān)于E和r的兩個方程，于是能夠從中解出E和r。這樣，用電流表、電阻箱也可以測定電源的電動勢和內(nèi)阻學(xué)習(xí)任務(wù)一：實驗思路(伏阻法)電阻箱：0~999.9被測干電池：內(nèi)阻較大電鍵和導(dǎo)線學(xué)習(xí)任務(wù)二：需要測量的物理量實驗需要測量路端電壓和電阻箱的阻值兩個物理量，只要測出兩組數(shù)據(jù)，通過聯(lián)立方程可解得電動勢和內(nèi)阻，看起來比較簡單，但誤差比較大，只有多次測量，并對數(shù)據(jù)進行處理，才能減小誤差。1.物理量的測量VRSEr伏特表：0~3V2.實驗演示學(xué)習(xí)任務(wù)二：需要測量的物理量（1）方法一：公式法學(xué)習(xí)任務(wù)三：數(shù)據(jù)處理1.實驗數(shù)據(jù)處理（2）方法二：圖像法繪制圖像

b=

學(xué)習(xí)任務(wù)三：數(shù)據(jù)處理誤差來自電壓表分流。r測

<r真

E測

<E真

若電壓表內(nèi)阻已知，可消除系統(tǒng)誤差。

學(xué)習(xí)任務(wù)三：數(shù)據(jù)處理2.實驗誤差分析----方法一此電路圖與上圖等價此電路圖與上圖等價強化鞏固采用一個定值電阻、兩塊電流表、一個電鍵和導(dǎo)線若干,測量一節(jié)使用過的干電池的電動勢和內(nèi)阻。安安法（流阻替代電壓表）A2SE,rRA1A2SE,rRA1計算式：E=I2R+(I1+I2)r計算式：E=I2R+I1r相當(dāng)于電流表外接法相當(dāng)于電流表內(nèi)接法小外皆偏?。篍測＜E真

r測＜r真大內(nèi)一偏大：E測=E真

r測>r真采用一個定值電阻、兩塊電壓表、一個電鍵和導(dǎo)線若干,測量一節(jié)使用過的干電池的電動勢和內(nèi)阻。伏伏法（壓阻替代電流表）SE,rRV2V1SE,rRV2V1計算式：E=U2+(U1/R)r計算式：E=U2+(U1/R)r相當(dāng)于電流表外接法相當(dāng)于電流表內(nèi)接法小外皆偏?。篍測＜E真

r測＜r真大內(nèi)一偏大：E測=E真

r測>r真為了測量由兩節(jié)干電池組成的電源的電動勢和內(nèi)電阻，某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的實驗電路，其中R為電阻箱，R0＝5Ω為保護電阻.(1)按照圖甲所示的電路圖，將圖乙所示的實物連接成實驗電路.答案

如圖所示當(dāng)堂達標(biāo)訓(xùn)練(2)保持開關(guān)S斷開，調(diào)整電阻箱的阻值，再閉合開關(guān)S，讀取并記錄電壓表的示數(shù)及電阻箱接入電路中的阻值.多次重復(fù)上述操作，可得到多組電壓值U及電阻值R.以為縱坐標(biāo)，以為橫坐標(biāo)，畫出

的關(guān)系圖線(該圖線為一直線)，如圖丙所示.由圖線可求得電池組的電動勢E＝______V，內(nèi)阻r＝_____Ω.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)2.91.1解析由閉合電路歐姆定律得，變形得

，結(jié)合題圖丙

圖像可知縱軸截距為

圖像的斜率，代入數(shù)據(jù)解得E≈2.9V，r≈1.1Ω.當(dāng)堂達標(biāo)訓(xùn)練2.一同學(xué)測量某干電池的電動勢和內(nèi)阻.(1)如圖所示是該同學(xué)正準(zhǔn)備接入最后一根導(dǎo)線(圖中虛線所示)時的實驗電路.請指出圖中在器材操作上存在的兩個不妥之處__________；_______________.(2)實驗測得的電阻箱阻值R和理想電流表示數(shù)I，以及計算出的

數(shù)據(jù)見下表：R/Ω8.07.06.05.04.0I/A0.150.170.190.220.26/A－16.75.95.34.53.8開關(guān)未斷開電阻箱阻值為零當(dāng)堂達標(biāo)訓(xùn)練由圖像可計算出該干電池的電動勢為_____________________V(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)；內(nèi)阻為________________Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).1.37(1.34～1.40均可)1.2(1.0～1.4均可)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖中方格紙上作出關(guān)系圖像

根據(jù)閉合電路歐姆定律得