電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量（課件）高二物理（人教版2019）

第十二章：第3節(jié)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量高中物理必修第三冊(cè)制作：陳慶威目錄CONTENT高中物理必修第三冊(cè)伏安法安阻法伏阻法安安法和伏伏法課堂引入00.高中物理選擇性必修第一冊(cè)

電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻是電源的兩個(gè)重要參量，若電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻未知，我們?cè)撊绾螠y(cè)量？有哪些測(cè)量方法呢？伏安法第一部分高中物理必修第三冊(cè)測(cè)量原理01.1.

Ｕ：路端電壓;Ｉ：通過(guò)電源的電流;E：待測(cè)電動(dòng)勢(shì)；r:待測(cè)內(nèi)阻；2.只要測(cè)出幾組（至少兩組）U、I值就可求出E、r閉合電路的歐姆定律：E=U1+I1rE=U2+I2r高中物理必修第三冊(cè)電路設(shè)計(jì)02.AVSE,r···電流表外接法AVSE,r···電流表內(nèi)接法高中物理必修第三冊(cè)實(shí)驗(yàn)器材03.電流表電壓表滑動(dòng)變阻器開關(guān)、導(dǎo)線及坐標(biāo)紙、鉛筆(選擇量程接近電源電動(dòng)勢(shì))選用阻值較小的,最大阻值10

~20Ω被測(cè)電池（干電池）高中物理必修第三冊(cè)實(shí)物圖連接04.AVSR電流表外接法高中物理必修第三冊(cè)實(shí)驗(yàn)步驟05.2.把變阻器的滑動(dòng)片移到使阻值最大的一端；3.閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)，記錄一組電流表和電壓表的示數(shù)，用同樣的方法測(cè)量并記錄幾組I和U的值；4.斷開開關(guān)，整理好器材；1.確定電流表、電壓表的量程，按原理圖連接電路；高中物理必修第三冊(cè)數(shù)據(jù)處理方法一：公式法06.E=U2+I2rE=U1+I1rAVSR電流表外接法高中物理必修第三冊(cè)I短EU軸截距等于電動(dòng)勢(shì)E在坐標(biāo)紙上以I為橫坐標(biāo)，U為縱坐標(biāo)，用測(cè)出幾組的U、I值畫出U-I圖象。r是直線的斜率的絕對(duì)值短路電流縱坐標(biāo)可以不從0開始EIr=短數(shù)據(jù)處理方法二：圖像法07.高中物理必修第三冊(cè)注意事項(xiàng)08.1.電鍵閉合前，變阻器滑片應(yīng)置于阻值最大位置處;2.使用內(nèi)阻較大一些的舊電池。在實(shí)驗(yàn)中不要將電流調(diào)得太大，每次讀完數(shù)后立即斷電，以免使電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻發(fā)生變化.如果使用的是水果電池，它的內(nèi)阻雖然比較大，但不夠穩(wěn)定，測(cè)量前要做好充分的準(zhǔn)備，測(cè)量盡量迅速;3.要測(cè)出不少于6組Ｉ、Ｕ數(shù)據(jù)，且變化范圍要大一些;4.畫Ｕ—Ｉ圖線時(shí)，應(yīng)使圖線通過(guò)盡可能多的點(diǎn)，并使不在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，個(gè)別偏離直線太遠(yuǎn)的點(diǎn)可舍去;高中物理必修第三冊(cè)5.畫U--I圖線時(shí)，縱軸的刻度可以不從零開始，而是根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)?shù)闹甸_始，（但橫坐標(biāo)必須從0開始)但這時(shí)圖線與橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流，而圖線與縱軸的截距仍為電動(dòng)勢(shì)E，圖線的斜率的絕對(duì)值仍為內(nèi)阻r;6.畫U--I圖線時(shí)，坐標(biāo)軸的單位選擇要恰當(dāng)，使作出的圖線基本充滿整個(gè)區(qū)域?yàn)橐?，不能使圖線位于某一角上；7.使用U--I圖線計(jì)算內(nèi)阻要在直線上任取兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的點(diǎn)，用公式計(jì)算出電源的內(nèi)阻r。注意事項(xiàng)09.高中物理必修第三冊(cè)實(shí)驗(yàn)視頻10.高中物理必修第三冊(cè)誤差分析1——圖像修正法①12.（1）電壓表內(nèi)阻越大，電壓表分流越小，系統(tǒng)誤差越小。（2）電壓表內(nèi)阻已知，可求流過(guò)電壓表的電流，可消除系統(tǒng)誤差。1.誤差來(lái)源：電壓表分流。路端電壓越大，電壓表分流越多。U-I圖像修正如圖所示。UIO測(cè)量值真實(shí)值電流表外接法AVSE,r2.

E測(cè)<E真

r測(cè)<r真適用情況①內(nèi)阻r很小(干電池)②滑動(dòng)變阻器R阻值要?。?）說(shuō)明：高中物理必修第三冊(cè)誤差分析1——圖像修正法②13.1.誤差來(lái)源：電流表表分壓。通過(guò)電源的電流越大，電流表分壓越多。U-I圖像修正如圖。2.AVSE,r電流表內(nèi)接法

E測(cè)=E真

r測(cè)>r真UIO測(cè)量值真實(shí)值適用情況①內(nèi)阻r很大(水果電池)②滑動(dòng)變阻器R阻值要大（1）電流表內(nèi)阻越小，電流表分壓越小，系統(tǒng)誤差越?。?）電流表內(nèi)阻已知，可求電流表兩端電壓，可消除系統(tǒng)誤差。（3）說(shuō)明：高中物理必修第三冊(cè)不考慮電表影響考慮電表影響r

測(cè)

=r+RA>r

E測(cè)=E解得解得AVSE,r···誤差分析1——圖像修正法②14.高中物理必修第三冊(cè)誤差分析2——計(jì)算法15.不考慮電表影響考慮電表影響r

測(cè)

=r+RA>r

E測(cè)=E解得解得AVSE,r···高中物理必修第三冊(cè)誤差分析3——等效電源法①16.r

測(cè)

<rE測(cè)

<E把電源和電壓表看成一個(gè)整體，這樣測(cè)得的就是這個(gè)整體的路端電壓和通過(guò)這個(gè)整體的電流，計(jì)算出的就是這個(gè)整體的電動(dòng)勢(shì)和這個(gè)整體的內(nèi)電阻。這個(gè)整體的電動(dòng)勢(shì)相當(dāng)于開路時(shí)電壓表所分得的電壓，整體的電阻相當(dāng)于電源和電壓表并聯(lián)的阻值。即：電流表外接法AVSE,r···高中物理必修第三冊(cè)

把電流表和電源等效為一新電源，如圖虛線框所示，這個(gè)等效電源的內(nèi)阻r測(cè)為r和RA的串聯(lián)總電阻，也就是測(cè)量值，即

E測(cè)

=E等效電源的電動(dòng)勢(shì)為電流表和電源串聯(lián)后的路端電壓，也就是測(cè)量值，即AVSE,r···電流表內(nèi)接法誤差分析3——等效電源法②17.伏阻法第二部分高中物理必修第三冊(cè)實(shí)驗(yàn)原理01.

采用一個(gè)電阻箱、一塊電壓表、一個(gè)電鍵和導(dǎo)線若干,測(cè)量一節(jié)使用過(guò)的干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。原理：VE

rSR高中物理必修第三冊(cè)數(shù)據(jù)處理02.方法二:圖象法誤差來(lái)源：電壓表的分流。電壓表內(nèi)阻已知，可消除系統(tǒng)誤差。E測(cè)＜E真

r測(cè)＜r真方法一:公式法安阻法第二部分高中物理必修第三冊(cè)實(shí)驗(yàn)原理01.

采用一個(gè)電阻箱、一塊電流表、一個(gè)電鍵和導(dǎo)線若干,測(cè)量一節(jié)使用過(guò)的干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。原理：E=I（R+r)ASE,rR高中物理必修第三冊(cè)數(shù)據(jù)處理02.誤差來(lái)源：電流表的分壓。電流表內(nèi)阻已知，可消除系統(tǒng)誤差。E測(cè)=E真

r測(cè)>r真方法一:公式法方法二:圖象法

E測(cè)=I1(R1+r)E測(cè)=I2(R2+r)高中物理必修第三冊(cè)誤差分析03.E測(cè)=I1（R1+r測(cè)）①E測(cè)=I2（R2+r測(cè)）②E真=I1（R1+RA+r真）

③

E真=I2（R2+RA+r真）④1.不考慮電流表內(nèi)阻時(shí)，得出的是E，r的測(cè)量值2.考慮電流表內(nèi)阻時(shí)，得出的是E，r的真實(shí)值結(jié)論：E測(cè)=

E真r測(cè)>r真ASE,rR安安法伏伏法第四部分高中物理必修第三冊(cè)安安法——實(shí)驗(yàn)原理01.

采用一個(gè)定值電阻、兩塊電流表、一個(gè)電鍵和導(dǎo)線若干,測(cè)量一節(jié)使用過(guò)的干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。原理：E=U+IrA2SE,rRA1A2SE,rRA1高中物理必修第三冊(cè)伏伏法——實(shí)驗(yàn)原理02.采用一個(gè)定值電阻、兩塊電壓表、一個(gè)電鍵和導(dǎo)線若干,測(cè)量一節(jié)使用過(guò)的干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。原理：E=U+IrSE,rRV2V1SE,rRV2V1總結(jié)提升第五部分課堂小結(jié)高中物理必修第三冊(cè)測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻伏安法安安法伏伏法伏阻法安阻法E=I（R+r)例題1例題精選01.【參考答案】(1)0.16(2)2.98±0.062.26±0.46高中物理必修第三冊(cè)一實(shí)驗(yàn)小組利用圖（a）所示的電路測(cè)量一電池的電動(dòng)勢(shì)E（約3V）和內(nèi)阻r（約2Ω）。圖（a）中電流表量程為0.6A，內(nèi)阻RA=1.5Ω；定值電阻R0=1Ω；電阻箱R最大阻值為999.9Ω，S為開關(guān)。按電路圖連接電路。完成下列問(wèn)題：(1)當(dāng)電阻箱阻值為15.0Ω時(shí)，電流表示數(shù)如圖（b）所示，此時(shí)通過(guò)電阻箱的電流為

A；(2)通過(guò)圖線可得E=

V；r=

Ω。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）解析例題解析02.高中物理必修第三冊(cè)

例題2例題精選03.高中物理必修第三冊(cè)

例題2例題精選04.高中物理必修第三冊(cè)

例題2例題精選05.高中物理必修第三冊(cè)

解析例題解析06.高中物理必修第三冊(cè)

解析例題解析07.高中物理必修第三冊(cè)

例題3例題精選08.高中物理必修第三冊(cè)如圖甲所示為某興趣小組測(cè)量電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路圖，已知電池組的電動(dòng)勢(shì)約3V，內(nèi)阻約2Ω?，F(xiàn)提供的器材如下：A．電池組B．電壓表V1（量程0～