2025屆高考物理精準突破復習：實驗：電池電動勢和內(nèi)阻的測量

基于核心素養(yǎng)的物理課堂教學實驗：測電源電動勢和內(nèi)阻2025屆高考物理精準突破復習

請同學們思考并回答：1、什么是電源的電動勢E？

2、從閉合電路中的電壓關系分析，電源電動勢E等于什么？

指非靜電力把正電荷從電源的負極移到正極所做的功與該電荷電量的比值。是描述電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領的物理量。

路端（外）電壓電源內(nèi)阻消耗的電壓請思考：你能想到哪些方法測出一個電源的電動勢E呢？伏安法伏阻法安阻法粗測法其他方法1、用電壓表粗測電源的電動勢一、實驗思路VSEr

若電壓表阻值為RV若為理想電壓表（RV=）

∞

請思考：為什么斷路時的路端電壓等于E？2、實驗思路若測出該電路中路端（外）電壓、電流

路端（外）電壓通過電源的電流2、伏安法（計算法）方法一：解方程組法E=U1+I1rE=U2

+I2r

聯(lián)立解得：缺點：使用實驗數(shù)據(jù)少,偶然誤差大，計算步驟繁瑣。2、伏安法（圖像法）

測出路端電壓、電流

方法二：圖像法電源的電動勢EU/VI/AO電源的U―I圖像U=?Ir+E優(yōu)點：形象直觀；使用實驗數(shù)據(jù)多，偶然誤差??；且計算相對更簡便。1、偶然誤差a.由于電表讀數(shù)不準引起的誤差；b.作圖不準或圖像集中在坐標紙某一區(qū)域造成的誤差；c.測量過程通電時間過長或電流過大，會引起電動勢和內(nèi)阻變化等。2、系統(tǒng)誤差a.由測量儀器造成的誤差；b.在設計電路圖時，實驗電路中的電流表也有“內(nèi)接法”和“外接法”之分，這兩種方式測量都會帶來系統(tǒng)誤差。3、實驗誤差1、實驗電路圖二、電流表“外接法”“外接”是相對于電源來說的，而不是滑動變阻器。AVSE,r···2.演示：電流表“外接法”測電池的電動勢和內(nèi)阻AVSE,r···實驗儀器：待測干電池一節(jié)，0-50Ω滑動變阻器，電壓傳感器，電流傳感器，電鍵一個，導線若干3、誤差分析（1）電壓表理想E真=U+Ir真路端電壓通過電源的電流AVSRErr測

<r真

E測

<

E真UIO電源的U―I圖像E真E測U=?

Ir+E

I測AVSRErΔIΔI等效電源思路分析誤差AVSRErE′r′等效電動勢：

=E測

<

E等效電阻：

<

r4、換個角度看“外接法”的測量結果

U=?

Ir+Er′E′RVr適測

r小的電源四、演示：電流表“內(nèi)接法”測電池的電動勢和內(nèi)阻VSAREr實驗儀器：待測干電池一節(jié)，0-50Ω滑動變阻器，電壓傳感器，電流傳感器，電鍵一個，導線若干1、電流表“內(nèi)接法”誤差分析r測

>r真

E測

=E真（E測）UIO電源的U―I圖像E真（1）電壓表理想E真=U+Ir路端電壓通過電源的電流VSARErU=?

Ir+E

U測ΔUΔUE′r′等效電動勢：

E′=E

即E測

=

E

=r測

>

r等效電阻：

r′=r+RAVSAREr等效電源思路分析誤差2、換個角度看內(nèi)接法測量誤差U=?

Ir+E

r′E′RAr適測

r大的電源四、伏阻法測電池的電動勢和內(nèi)阻

思考：通過U隨R變化關系，怎樣運用多組測量數(shù)據(jù)，更方便的求出E和r？

O2.“化曲為直”

b圖像斜率為k

2、演示：用伏阻法測電池的電動勢和內(nèi)阻實驗儀器：待測干電池一節(jié)，電阻箱1個，電壓傳感器，電鍵一個，導線若干四、伏阻法測電池的電動勢和內(nèi)阻3.誤差分析：電壓表分流，相當于電流表外接法。

ΔII測r測

<r真

E測

<

E真I測ΔI四、安阻法測電池的電動勢和內(nèi)阻1.原理：

E=IR+Ir思考：通過U隨R變化關系，怎樣運用多組測量數(shù)據(jù)，更方便的求出E和r？2.“化曲為直”：

b圖像斜率為k

RO2、演示：用安阻法測電池的電動勢和內(nèi)阻實驗儀器：待測干電池一節(jié)，電阻箱1個，電流傳感器，電鍵一個，導線若干四、安阻法測電池的電動勢和內(nèi)阻3.誤差分析：

U測ΔU電流表分壓導致誤差，相當于電流表內(nèi)接法。E測

=

E真r測

>r真

例.用圖甲所示電路測量一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)阻r。甲(1)根據(jù)圖甲在圖乙中用筆畫線代替導線，將實驗電路連接完整。甲(2)合上開關S1，S2先后在1和2處合上，分別記錄多組電壓表和電流表的示數(shù)。將兩次實驗的數(shù)據(jù)描在在同一坐標系中，得到的U－I的圖線如圖丙所示，A、B兩直線在縱軸上的截距分別為UA、UB，在橫軸上的截距分別為IA、IB。（圖丙中各物理量均已知）（1）直線B是S2接________(填“1”或“2”)時作出的U－I圖線；圖像B中測得電池電動勢E_____，內(nèi)阻r_____。（填偏大，相等或偏小）（2）根據(jù)直線A測出的電池電動勢E＝__________，內(nèi)阻r＝________。（3）由圖像可得電池電動勢真實值E真＝________，內(nèi)阻真實值r真＝____________。1

UA

偏小

偏小

UA

甲丙思考：其他