物理人教版（2023）必修第三冊 12.3 實驗：電池電動勢和內(nèi)阻的測量（共27張ppt）

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問題與目標(biāo)

1.會測量電源的電動勢和內(nèi)阻。（重點）

2.能夠應(yīng)用圖像法計算電動勢和內(nèi)阻。（難點）

3.熟記伏安法，理解安阻法、伏阻法。（重點）

實驗：電池電動勢和內(nèi)阻的測量

上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)到，閉合電路分為內(nèi)、外電路。外電路的各種物理量可以通過相應(yīng)的電表來測量；內(nèi)電路為電源內(nèi)部，是有電動勢及內(nèi)阻的，那我們要怎么測量他們呢？

想一想

一、實驗思路

1.伏安法測電動勢E和內(nèi)電阻r

如下圖所示，通過測量電流和電壓，應(yīng)用，就能測定電動勢E和內(nèi)電阻r

2.采用安阻法測量電動勢E和內(nèi)電阻r

如下圖所示，通過測量電流、讀取滑動變阻器電阻，應(yīng)用，將其中的路端電壓用代替，變?yōu)榫湍軠y定電動勢E和內(nèi)電阻r。

3.采用伏阻法測量電動勢E和內(nèi)電阻r

如下圖所示，通過測量電流、讀取滑動變阻器電阻，應(yīng)用，將其中的路端電壓用代替，變?yōu)榫湍軠y定電動勢E和內(nèi)電阻r。

二、物理量的測量

以伏安法為例，在實驗電路連接好后，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，得到多組電壓、電流的數(shù)據(jù)。我們應(yīng)用2組數(shù)據(jù)和就可以得到實驗結(jié)果。但是這兩組數(shù)據(jù)不能具有代表性，所以在測量數(shù)據(jù)時，我們可以多次測量數(shù)據(jù)，多次計算取平均值。

三、數(shù)據(jù)分析

1.伏安法測電動勢E和內(nèi)電阻r

②圖像法：根據(jù)測得多組數(shù)據(jù)，把得到的電流、電壓數(shù)值繪制直線圖。

如上圖，繪制完圖像后，把得到的數(shù)據(jù)以點的形式繪入表中。然后再畫一條直線，使盡可能多的點在直線上，或使所有點都在直線附近。向兩坐標(biāo)軸用虛線延長直線，這時，計算直線的縱截距和斜率。

根據(jù)可知，縱截距代表電動勢E，斜率代表內(nèi)電阻r，內(nèi)阻大?。?/p>

2.采用安阻法測量電動勢E和內(nèi)電阻r

圖像

3.采用伏阻法測量電動勢E和內(nèi)電阻r

圖像

4.誤差分析

（1）偶然誤差：主要來源于電壓表和電流表的讀數(shù)以及作U-I圖像時描點不準(zhǔn)確。

（2）系統(tǒng)誤差：主要原因是電壓表的分流作用，使得電流表上讀出的數(shù)值比流過電源的電流偏小一些。U越大，電流表的讀數(shù)與總電流的偏差就越大，將測量結(jié)果與真實情況在U-I坐標(biāo)系中表示出來。

如圖所示①為測量情況，②為真是情況，可見

1．如圖所示，在用一只電壓表和兩個定值電阻測定電源電動勢和內(nèi)阻的實驗中，由于未考慮電壓表內(nèi)阻，其測量值E、r與真實值E0與r0相比較，正確的是()

A．E＜E0r＜r0

B．E＝E0r＜r0

C．E＞E0r＞r0

D．E＞E0r＜r0

隨堂練習(xí)

解析本題的實驗中，電壓表與電源并聯(lián)，實驗測得的是二者并聯(lián)后的電動勢和內(nèi)阻．由于電壓表內(nèi)阻不可能是無限大，外電路斷路時電壓表兩端電壓略小于電動勢，則E＜E0，并聯(lián)后總電阻小于電池內(nèi)阻，即r＜r0.

3．(多選)在用如圖所示的電路測量電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，若有兩只電壓表V1和V2量程相同，內(nèi)阻RV1＞RV2；兩只電流表A1、A2，量程相同，內(nèi)阻RA1＞RA2，在該實驗中，為了使E、r的測量精確些，選擇的電表可以是()

A．V1和A2

B．V2和A2

C．V2和A1

D．V1和A1

解析本題實驗中電壓表與電池并聯(lián)，測量的結(jié)果是二者并聯(lián)后的電動勢和內(nèi)阻，為減少電壓表的影響，應(yīng)選內(nèi)阻大的電壓表．外電路中電流表與電阻串聯(lián)，實驗中不要求知道電阻的阻值，將電流表和電阻合二為一即可，電流表測的就是它們的真實電流，因此對電流表內(nèi)阻要求不太嚴(yán)格．

4．用電流表、電壓表測電源(兩節(jié)干電池)的電動勢E和內(nèi)阻r，所給的器材有：

A．電壓表V(0～3V～15V)

B．電流表A(0～0.6A～3A)

C．滑動變阻器R1(總電阻20Ω)

D．滑動變阻器R2(總電阻1000Ω)

E．開關(guān)S和導(dǎo)線若干

(1)實驗中電壓表量程應(yīng)選擇_________(填“0～3”或“0～15”)V，電流表量程應(yīng)選擇_________(填“0～0.6”或“0～3”)A，滑動變阻器應(yīng)選擇_________(填選項