人教版(2019)高一物理必修三12.3.实验：电池电动势和内阻的测量课件(共61张PPT)
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E．电压表 2：量程 0～15 V，内阻未知； F．滑动变阻器 1：0～10 Ω，2 A; G．滑动变阻器 2：0～100 Ω，1 A； H．开关、导线若干。
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利用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压 表内阻的影响，测量结果存在系统误差。在现有器材的条件下，要 尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。
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甲
乙
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2．测定电池的电动势 E 及内阻 r(E 约为 6 V，r 约为 1.5 Ω)。器 材有量程为 0～3 V 的理想电压表 V，量程为 0～0.6 A 的电流表 A(具 有一定内阻)，定值电阻 R＝8.5 Ω，滑动变阻器 R′(0～10 Ω)，开关 S，导线若干。
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(1)在图甲所示的虚线框中画出实验电路原理图，图中各元件需 用题目中给出的符号或字母标出。
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[解析] (1)电路图如图所示。
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(2)将实物连接，如图所示。
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(3)根据闭合电路欧姆定律得 EE＝＝UU12＋＋II12RR＋＋rr 解得 E＝I1UI21－ －II22U1，r＝UI12－－IU21－R。 [答案] (1)见解析 (2)见解析 (3)I1UI21－ －II22U1 UI12－－IU21－R
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3．在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，已连接好部分实 验电路。
甲
乙
(1)按如图甲所示的实验电路，把图乙中剩余的电路连接起来。
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(2)在图乙所示的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动 变阻器的滑片应置于________(选填“A”或“B”)端。
(3)如图所示是根据实验数据作出的 U-I 图像，由图可知，电源 的电动势 E＝________V，内阻 r＝________Ω。
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(3)电流表的量程：对于电池来讲允许通过的电流最大为 0.5 A， 故电流表的量程选 0～0.6 A 的。
(4)滑动变阻器：干电池的内阻较小，为了获得变化明显的路端 电压，滑动变阻器选择阻值较小一点的。
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2．电路的选择：伏安法测电源电动势和内阻有两种接法，由于 电流表内阻与干电池内阻接近，所以电流表应采用内接法，即一般 选择误差较小的甲电路图。
甲
乙
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3．实验操作：电池在大电流放电时极化现象较严重，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 示数要快，每次读完后应立即断电。
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4．数据处理 (1)当路端电压变化不是很明显时，作图像时，纵轴单位可以取 得小一些，且纵轴起点不从零开始，把纵坐标的比例放大。 (2)画 U-I 图像时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均衡 分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑。这样， 就可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度。
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合作探究 攻重难
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【例 1】 为了测量一节干电池的电动势和内阻，某同学采用了 伏安法，现备有下列器材：
A．被测干电池一节； B．电流表 1：量程 0～0.6 A，内阻 r＝0.3 Ω； C．电流表 2：量程 0～0.6 A，内阻约为 0.1 Ω； D．电压表 1：量程 0～3 V，内阻未知；
与纵轴交点值除以与横轴交点值。
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(3)长时间保持电路闭合，电池会发热，电池内阻会发生变化， 干电池长时间放电，也会引起电动势变化，导致实验误差增大。
[答案] (1)0.44 (2)U-I 图线见解析 1.60(1.59～1.62 均可) 1.20(1.18～1.24 均可) (3)干电池长时间使用后，电动势和内阻会发 生变化，导致实验误差增大
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(3)如图所示：
①图线与纵轴交点为 E。 E
②图线与横轴交点为 I 短＝_r_。
ΔU
③图线的斜率大小表示 r＝____Δ_I____。
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五、误差分析
1．偶然误差：主要来源于电压表和电流表的读数以及作 U-I 图
像时描点不准确。 2．系统误差：主要原因是未考虑电压表的分
流作用，使得电流表上读出的数值比实际的总电流
I1U2－I2U1
EE＝＝UU12＋＋II12rr
⇒E＝__U_2I_－1－__UI_12___ r＝___I1_－__I_2 __
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二、实验器材 待测电池一节，电流表(0～0.6 A)、电压表(0～3 V)各一块，滑动 变阻器一只，开关一只，导线若干。
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三、实验步骤 1．选定电流表、电压表的量程，按照电路图把器材连接好。
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D [图甲中可用 E＝I1(r＋R1)、E＝I2(r＋R2)求得电源的电动势 和内电阻，图乙中可用 E＝U1＋UR11·r、E＝U2＋UR22·r 求得电源的电动 势和内电阻，而图丙中可用 E＝U1＋I1r、E＝U2＋I2r 求得电源的电 动势和内电阻，故三位同学设计的电路都能测出电源的电动势和内 电阻，D 正确。]
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[解析] (1)电流表选用量程为 0～0.6 A，分度值为 0.02 A，则其
读数为 0.44 A。
(2)坐标系选择合适的标度，根据表中数据描点作出的 U-I 图线
如图所示。 图线与纵轴交点为“1.60 V”，故 E
＝1.60 V，由图线的斜率ΔΔUI ＝－1.20 知，
电池内阻为 1.20 Ω。注意此处不要用图像
(即流过电源的电流)要小一些。U 越大，电流表的
读数与总电流的偏差就越大。将测量结果与真实情
况在 U-I 坐标系中表示出来，如图所示，可见 E 测 <E 真，r 测<r 真。
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六、注意事项 1．器材和量程的选择 (1)电池：为了使路端电压变化明显，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)电压表的量程：实验用的是一节干电池，因此电压表量程在 大于 1.5 V 的前提下，越小越好，实验室中一般采用量程为 0～3 V 的电压表。
D [A 选项属于伏安法测定干电池的电动势和内阻的实验器材， A 项正确；由 U＝E－URr 知，B 项正确；由 E＝I(R＋r)知，C 项正确； 因不能读出滑动变阻器的阻值，D 项错误。]
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【例 2】 小明利用如图所示的实验装置测量一干电池的电动势 和内阻。
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(1)图中电流表的示数为________A。
(1)在上述器材中请选择适当的器材：________。(填写选项前的 字母)
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(2)实验电路图应选择图中的________(选填“甲”或“乙”)。
甲
乙
丙
(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的 U-I
图像，则干电池的电动势 E＝________V，内电阻 r＝________Ω。
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1．某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻，他 们提出的实验方案中有如下四种器材组合。为使实验结果尽可能准 确，最不可取的一组器材是 ( )
A．一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器 B．一个伏特表和多个定值电阻 C．一个安培表和一个电阻箱 D．两个安培表和一个滑动变阻器
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四、数据处理 1．公式法 把测量的几组数据分别代入 E＝U＋Ir 中，然后两个方程为一组，
解方程求出几组 E、r 的值，最后对 E、r 分别求_平_均__值作为测量结
果。
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2．图像法 (1)以 I 为横坐标，U 为纵坐标建立直角坐标系，根据几组 I、U 的测量数据在坐标系中描点。
(2)用直尺画一条直线，使尽__量__多__的点落在这条直线上，不在直 线上的点，能大致均衡地分布在直线_两__侧_。
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C．测出多组 I、U 的数据，画出 U-I 图像，再根据图像求出 E、 r
D．多测几组 I、U 的数据，分别求出 I 和 U 的平均值，用电压 表测出断路时的路端电压即为电动势 E，再用闭合电路欧姆定律求出 电池内电阻 r
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C [A 中只测量两组数据求出 E、r，偶然误差较大；B 中计算 E、r 平均值虽然能减小误差，但太繁琐；D 中分别求 I、U 的平均值 是错误的做法；C 中方法直观、简便，C 正确。]
(2)调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下：
U/V 1.45
1.36
1.27
1.16
1.06
I/A 0.12
0.20
0.28
0.36
0.44
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请根据表中的数据，在坐标纸上作出 U-I 图线。
由图线求得：电动势 E＝________V，内阻 r＝________Ω。
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(3)实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间 一直保持电路闭合。其实，从实验误差考虑，这样的操作不妥，因 为_________________________________。
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2．如图所示，是甲、乙、丙三位同学设计的测量电池的电动势 和内电阻的电路。电路中 R1、R2 为已知阻值的电阻。下列说法正确 的是( )
甲
乙
丙
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A．只有甲同学设计的电路能测出电池的电动势和内电阻 B．只有乙同学设计的电路能测出电池的电动势和内电阻 C．只有丙同学设计的电路能测出电池的电动势和内电阻 D．三位同学设计的电路都能测出电池的电动势和内电阻
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(1)画图线时应使多数点落在直线上，并且分布在直线两侧的数 据点的个数要大致相等，这样，可使偶然误差得到部分抵消，从而 提高精确度。
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(2)干电池内阻较小时 U 的变化较小，坐标图中数据点将呈现如 图甲所示的状况，下面大面积空间得不到利用，为此可使纵轴坐标 不从零开始，如图乙所示，把坐标的比例放大，可使结果的误差减 小。此时图线横截距不表示短路电流，计算内阻要在直线上任取两 个相距较远的点，用 r＝ΔΔUI 计算出电池的内阻 r。
E．电压表 2：量程 0～15 V，内阻未知； F．滑动变阻器 1：0～10 Ω，2 A; G．滑动变阻器 2：0～100 Ω，1 A； H．开关、导线若干。
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利用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压 表内阻的影响，测量结果存在系统误差。在现有器材的条件下，要 尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。
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甲
乙
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2．测定电池的电动势 E 及内阻 r(E 约为 6 V，r 约为 1.5 Ω)。器 材有量程为 0～3 V 的理想电压表 V，量程为 0～0.6 A 的电流表 A(具 有一定内阻)，定值电阻 R＝8.5 Ω，滑动变阻器 R′(0～10 Ω)，开关 S，导线若干。
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(1)在图甲所示的虚线框中画出实验电路原理图，图中各元件需 用题目中给出的符号或字母标出。
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[解析] (1)电路图如图所示。
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(2)将实物连接，如图所示。
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(3)根据闭合电路欧姆定律得 EE＝＝UU12＋＋II12RR＋＋rr 解得 E＝I1UI21－ －II22U1，r＝UI12－－IU21－R。 [答案] (1)见解析 (2)见解析 (3)I1UI21－ －II22U1 UI12－－IU21－R
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3．在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，已连接好部分实 验电路。
甲
乙
(1)按如图甲所示的实验电路，把图乙中剩余的电路连接起来。
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(2)在图乙所示的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动 变阻器的滑片应置于________(选填“A”或“B”)端。
(3)如图所示是根据实验数据作出的 U-I 图像，由图可知，电源 的电动势 E＝________V，内阻 r＝________Ω。
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(3)电流表的量程：对于电池来讲允许通过的电流最大为 0.5 A， 故电流表的量程选 0～0.6 A 的。
(4)滑动变阻器：干电池的内阻较小，为了获得变化明显的路端 电压，滑动变阻器选择阻值较小一点的。
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2．电路的选择：伏安法测电源电动势和内阻有两种接法，由于 电流表内阻与干电池内阻接近，所以电流表应采用内接法，即一般 选择误差较小的甲电路图。
甲
乙
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3．实验操作：电池在大电流放电时极化现象较严重，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 示数要快，每次读完后应立即断电。
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4．数据处理 (1)当路端电压变化不是很明显时，作图像时，纵轴单位可以取 得小一些，且纵轴起点不从零开始，把纵坐标的比例放大。 (2)画 U-I 图像时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均衡 分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑。这样， 就可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度。
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【例 1】 为了测量一节干电池的电动势和内阻，某同学采用了 伏安法，现备有下列器材：
A．被测干电池一节； B．电流表 1：量程 0～0.6 A，内阻 r＝0.3 Ω； C．电流表 2：量程 0～0.6 A，内阻约为 0.1 Ω； D．电压表 1：量程 0～3 V，内阻未知；
与纵轴交点值除以与横轴交点值。
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(3)长时间保持电路闭合，电池会发热，电池内阻会发生变化， 干电池长时间放电，也会引起电动势变化，导致实验误差增大。
[答案] (1)0.44 (2)U-I 图线见解析 1.60(1.59～1.62 均可) 1.20(1.18～1.24 均可) (3)干电池长时间使用后，电动势和内阻会发 生变化，导致实验误差增大
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(3)如图所示：
①图线与纵轴交点为 E。 E
②图线与横轴交点为 I 短＝_r_。
ΔU
③图线的斜率大小表示 r＝____Δ_I____。
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五、误差分析
1．偶然误差：主要来源于电压表和电流表的读数以及作 U-I 图
像时描点不准确。 2．系统误差：主要原因是未考虑电压表的分
流作用，使得电流表上读出的数值比实际的总电流
I1U2－I2U1
EE＝＝UU12＋＋II12rr
⇒E＝__U_2I_－1－__UI_12___ r＝___I1_－__I_2 __
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二、实验器材 待测电池一节，电流表(0～0.6 A)、电压表(0～3 V)各一块，滑动 变阻器一只，开关一只，导线若干。
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三、实验步骤 1．选定电流表、电压表的量程，按照电路图把器材连接好。
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D [图甲中可用 E＝I1(r＋R1)、E＝I2(r＋R2)求得电源的电动势 和内电阻，图乙中可用 E＝U1＋UR11·r、E＝U2＋UR22·r 求得电源的电动 势和内电阻，而图丙中可用 E＝U1＋I1r、E＝U2＋I2r 求得电源的电 动势和内电阻，故三位同学设计的电路都能测出电源的电动势和内 电阻，D 正确。]
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[解析] (1)电流表选用量程为 0～0.6 A，分度值为 0.02 A，则其
读数为 0.44 A。
(2)坐标系选择合适的标度，根据表中数据描点作出的 U-I 图线
如图所示。 图线与纵轴交点为“1.60 V”，故 E
＝1.60 V，由图线的斜率ΔΔUI ＝－1.20 知，
电池内阻为 1.20 Ω。注意此处不要用图像
(即流过电源的电流)要小一些。U 越大，电流表的
读数与总电流的偏差就越大。将测量结果与真实情
况在 U-I 坐标系中表示出来，如图所示，可见 E 测 <E 真，r 测<r 真。
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六、注意事项 1．器材和量程的选择 (1)电池：为了使路端电压变化明显，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)电压表的量程：实验用的是一节干电池，因此电压表量程在 大于 1.5 V 的前提下，越小越好，实验室中一般采用量程为 0～3 V 的电压表。
D [A 选项属于伏安法测定干电池的电动势和内阻的实验器材， A 项正确；由 U＝E－URr 知，B 项正确；由 E＝I(R＋r)知，C 项正确； 因不能读出滑动变阻器的阻值，D 项错误。]
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【例 2】 小明利用如图所示的实验装置测量一干电池的电动势 和内阻。
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(1)图中电流表的示数为________A。
(1)在上述器材中请选择适当的器材：________。(填写选项前的 字母)
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(2)实验电路图应选择图中的________(选填“甲”或“乙”)。
甲
乙
丙
(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的 U-I
图像，则干电池的电动势 E＝________V，内电阻 r＝________Ω。
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1．某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻，他 们提出的实验方案中有如下四种器材组合。为使实验结果尽可能准 确，最不可取的一组器材是 ( )
A．一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器 B．一个伏特表和多个定值电阻 C．一个安培表和一个电阻箱 D．两个安培表和一个滑动变阻器
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四、数据处理 1．公式法 把测量的几组数据分别代入 E＝U＋Ir 中，然后两个方程为一组，
解方程求出几组 E、r 的值，最后对 E、r 分别求_平_均__值作为测量结
果。
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2．图像法 (1)以 I 为横坐标，U 为纵坐标建立直角坐标系，根据几组 I、U 的测量数据在坐标系中描点。
(2)用直尺画一条直线，使尽__量__多__的点落在这条直线上，不在直 线上的点，能大致均衡地分布在直线_两__侧_。
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C．测出多组 I、U 的数据，画出 U-I 图像，再根据图像求出 E、 r
D．多测几组 I、U 的数据，分别求出 I 和 U 的平均值，用电压 表测出断路时的路端电压即为电动势 E，再用闭合电路欧姆定律求出 电池内电阻 r
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C [A 中只测量两组数据求出 E、r，偶然误差较大；B 中计算 E、r 平均值虽然能减小误差，但太繁琐；D 中分别求 I、U 的平均值 是错误的做法；C 中方法直观、简便，C 正确。]
(2)调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下：
U/V 1.45
1.36
1.27
1.16
1.06
I/A 0.12
0.20
0.28
0.36
0.44
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请根据表中的数据，在坐标纸上作出 U-I 图线。
由图线求得：电动势 E＝________V，内阻 r＝________Ω。
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(3)实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间 一直保持电路闭合。其实，从实验误差考虑，这样的操作不妥，因 为_________________________________。
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2．如图所示，是甲、乙、丙三位同学设计的测量电池的电动势 和内电阻的电路。电路中 R1、R2 为已知阻值的电阻。下列说法正确 的是( )
甲
乙
丙
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A．只有甲同学设计的电路能测出电池的电动势和内电阻 B．只有乙同学设计的电路能测出电池的电动势和内电阻 C．只有丙同学设计的电路能测出电池的电动势和内电阻 D．三位同学设计的电路都能测出电池的电动势和内电阻
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(1)画图线时应使多数点落在直线上，并且分布在直线两侧的数 据点的个数要大致相等，这样，可使偶然误差得到部分抵消，从而 提高精确度。
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(2)干电池内阻较小时 U 的变化较小，坐标图中数据点将呈现如 图甲所示的状况，下面大面积空间得不到利用，为此可使纵轴坐标 不从零开始，如图乙所示，把坐标的比例放大，可使结果的误差减 小。此时图线横截距不表示短路电流，计算内阻要在直线上任取两 个相距较远的点，用 r＝ΔΔUI 计算出电池的内阻 r。
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物理人教版(2019)必修第三册12.3实验：电池电动势和内阻的测量(共37张ppt)
3.要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大一些;
4.画U-I图线时，应使图线通过尽可能多的点，并使不在直线上的点均匀分布在直
线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去;
5.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的
值开始，（但横坐标必须从0开始)但这时图线与横轴的交点不再是短路电流，而
12.3电池电动势和内阻
电动势和内阻是电源的两个重要参量，若电池的电动势和内阻未知，
我们该如何测量？有哪些测量方法呢？
方法一：伏安法
方法二：伏阻法
方法三：安阻法
方法四：安安法
方法五：伏伏法
方法一：伏安法
一.基本原理：闭合电路的欧姆定律
U：路端电压;
I=
+
I：通过电源的电流;
E=U+rI
U=RI
E U1
r
R1
U2
E U2
r
R2
（2）方法二：图像法
1 1
绘制 - 图像
U
E U r
R
E=
b=
1
b
r = Ek=
k
b
五.误差分析
1
误差来自电压表分流。 U
r1
ER
=
E测 =
r测 =
若电压表内阻已知，
b=
可消除系统误差。
k=
+
+真
E真
E测 < E真
r
+真 真
图线与纵轴的截距仍为电动势E，图线的斜率的绝对值仍为内阻r;
6.画U-I 图线时，坐标轴的单位选择要恰当，使作出的图线基本充满整个区域为宜，
物理人教版(2019)必修第三册12.3电池电动势和内阻的测量(共25张ppt)
(2)变阻器应选___(填“C”或“D”)，这是因为_________．
练一练：
解析：本题主要考查学生对电学仪器的选择．电学仪器的选择最主要的有
两条原则：(1)安全，即不能超量程；(2)方便，即便于读数和调节．由于
电源电动势约为1.5 V，故选量程为0～3 V的电压表，读数既准确，又方
便，D滑动变阻器的额定电流太小，阻值大，调节不方便，故选C变阻器．
∴ E测< E真 ，
r 测< r 真
小外偏小
A
S
U
E真
E测
U
O
IA I真
I
5.误差分析
内接法
V
作 = − 图线如图实线示（测量值）
路 = + = （ + ）
E
= 0时差值为0
U路
UV
真实的 − 图线如图虚线所示：
该电路适用于电源内阻很大的情况
S
4.电路设计
V
外接法
A
S
V
A
内接法
S
5.误差分析
外接法
V
作 = − 图线如图实线示（测量值）
真 = + = （ + /）
可见 越大， 越大，差值（I实− IA ）就越大；
U=0时，差值（I实− IA ）也为0，
斜率增大
真实的 − 图线如图虚线所示：
均值，可以减小误差。
E U1 I1r
I1U 2 I 2U1
E
I1 I 2
E U 2 I 2r
U 2 U1
r
练一练：
解析：本题主要考查学生对电学仪器的选择．电学仪器的选择最主要的有
两条原则：(1)安全，即不能超量程；(2)方便，即便于读数和调节．由于
电源电动势约为1.5 V，故选量程为0～3 V的电压表，读数既准确，又方
便，D滑动变阻器的额定电流太小，阻值大，调节不方便，故选C变阻器．
∴ E测< E真 ，
r 测< r 真
小外偏小
A
S
U
E真
E测
U
O
IA I真
I
5.误差分析
内接法
V
作 = − 图线如图实线示（测量值）
路 = + = （ + ）
E
= 0时差值为0
U路
UV
真实的 − 图线如图虚线所示：
该电路适用于电源内阻很大的情况
S
4.电路设计
V
外接法
A
S
V
A
内接法
S
5.误差分析
外接法
V
作 = − 图线如图实线示（测量值）
真 = + = （ + /）
可见 越大， 越大，差值（I实− IA ）就越大；
U=0时，差值（I实− IA ）也为0，
斜率增大
真实的 − 图线如图虚线所示：
均值，可以减小误差。
E U1 I1r
I1U 2 I 2U1
E
I1 I 2
E U 2 I 2r
U 2 U1
r
物理人教版(2019)必修第三册12.3实验：电池电动势和内阻的测量(共25张ppt)
பைடு நூலகம்干路电流是增大的。
一、外接法（相对于电池来说）：配置电流表和电压表（伏安法）
把电池和电压表当作
= − ′ + ′
整体，即等效电源
作
图
（电池与电压表是并联）
等效电源的电动势 ′ 比电动势
的真实值0 偏小、等效电源的
内阻 ′ 比真实值偏小。
′
′
=
< 0
=
′
整体，即等效电源
（电池与电压表是并联）
作
图
等效电源的电动势 ′ 比电动势
的真实值0 偏小、等效电源的
内阻 ′ 比真实值偏小。
′
′
=
< 0
=
<
+ 0
+
适合测量内阻较小的新电池。
截距表示等效电源
的电动势 ′
斜率绝对值表示等效
电源的内阻 ′ =
二、内接法（相对于电池来说）：配置电流表和电压表（伏安法）
原理式：＝ +
变形式
= − +
作
图
图线在纵轴上的截距表示电动势
图线斜率的绝对值表示内阻 =
∆
∆
二、内接法（相对于电池来说）：配置电流表和电压表（伏安法）
电压表所测 并不是真
误
差
分
析
实的路端电压，即：
= −
2、所测电池的电动势和内阻均比真实值偏小；
3、适合测量内阻较小的新电池；
4、当电压表内阻已知时，首选外接法。
四、内接法变式（相对于电池来说）：配置电流表和电阻箱（安阻法）
原理式：＝ +
人教版高中物理必修三第十二章 3.实验电池电动势和内阻的测量课件
阻值较小的滑动变阻器)
电流表的量程要大于电源允许通过的最大电流,对于干电池来讲,
允许通过的最大电流一般是0.5 A,且为便于读数,故需要选择0~0.6
A,所以电流表应选E。
(2)电路图如图所示。
探究突破
(3)由 U-I 图像可知:纵截距为 1.5 V,故干电池的电动势为 1.5 V;
内阻 r=
Δ
短
探究突破
4.注意事项
(1)为使电池的路端电压有明显变化,应选取内阻较大的旧干电池
和内阻较大的电压表。
(2)实验中不能将电流调得过大,且读数要快,读完后立即切断电
源,防止干电池因大电流放电时间过长导致内阻r发生明显变化。
(3)当干电池的路端电压变化不很明显时,作图象,纵轴单位可取
得小一些,且纵轴起点可不从零开始。
A=0.058 A。
(3)因为
I=
,所以
0 ++
答案:(1)如图所示
0.69 Ω
1.49
r= -R0-R=
-5-20
0.058
(2)①20 Ω
③闭合
=
1.16
20
Ω≈0.69 Ω。
(3)1.49 V
随堂检测
1.(多选)用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中,下列说法错误
的是(
)
A.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
B.应选用内阻较小的电压表和电流表
C.移动滑动变阻器的滑片时,不能使滑动变阻器短路造成电流表过
载
D.使滑动变阻器阻值尽量大一些,测量误差才小
解析:伏安法测电池的电动势和内阻实验中,应选用内阻较大的电
压表和内阻较小的电流表,滑动变阻器阻值不能太大,如果太大不
电流表的量程要大于电源允许通过的最大电流,对于干电池来讲,
允许通过的最大电流一般是0.5 A,且为便于读数,故需要选择0~0.6
A,所以电流表应选E。
(2)电路图如图所示。
探究突破
(3)由 U-I 图像可知:纵截距为 1.5 V,故干电池的电动势为 1.5 V;
内阻 r=
Δ
短
探究突破
4.注意事项
(1)为使电池的路端电压有明显变化,应选取内阻较大的旧干电池
和内阻较大的电压表。
(2)实验中不能将电流调得过大,且读数要快,读完后立即切断电
源,防止干电池因大电流放电时间过长导致内阻r发生明显变化。
(3)当干电池的路端电压变化不很明显时,作图象,纵轴单位可取
得小一些,且纵轴起点可不从零开始。
A=0.058 A。
(3)因为
I=
,所以
0 ++
答案:(1)如图所示
0.69 Ω
1.49
r= -R0-R=
-5-20
0.058
(2)①20 Ω
③闭合
=
1.16
20
Ω≈0.69 Ω。
(3)1.49 V
随堂检测
1.(多选)用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中,下列说法错误
的是(
)
A.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
B.应选用内阻较小的电压表和电流表
C.移动滑动变阻器的滑片时,不能使滑动变阻器短路造成电流表过
载
D.使滑动变阻器阻值尽量大一些,测量误差才小
解析:伏安法测电池的电动势和内阻实验中,应选用内阻较大的电
压表和内阻较小的电流表,滑动变阻器阻值不能太大,如果太大不
实验：电池电动势和内阻的测量 课件 高一物理人教版2019 必修第三册
A．电流表(0～0.6 A)
B．电流表(0～3 A)
A
C．电压表(0～3 V) D．电压表(0～15 V) E．滑动变阻器(20 Ω，2 A)
V
E,r
K
F．滑动变阻器(1700 Ω，0.3 A)
（1）应该选用的仪器是_A__、__C_、__E__(填器材前面的选项字母)．
5 小结
原理:
E=
U
+
U R
r
R
E
U1
U1 R1
r
S
E
U2
U2 R2
r
2 实验器材与步骤
实验器材选择 滑动变阻器：阻值较小的,最大阻值10～20Ω
电压表：0～3V
电流表：0～0.6A
开关和导线 被测干电池：内阻较大
2 实验器材与步骤
R
A V
S 1.恰当选择实验器材,连接好实物图 2.把变阻器的滑片移到电阻值最大的一端。 3.闭合开关，调节变阻器，使电流表有明 显示数，记录一组电流表和电压表的示数， 用同样的方法测量并记录六组U、I值。 4.断开开关，整理好器材。
并根据图线读出电池的电动势E= 1.45 ，电池的内阻 r = 0.692 Ω .
一
I(A) U(V)
UU//V
定
0.12 1.37
要
0.20 1.32 0.31 1.24 0.32 1.18 0.50 1.10 0.57 1.05
用
···· ··
I/A
铅 笔 直 尺 作 图
4 典型例题分析
例2.在用电压表、电流表测两节干电池串联的电动势和内阻时，除备 有被测电池、电键和足够的导线外，还备有下列仪器可供选择：
2、安阻法：电流表、电阻箱
12.3实验：电池电动势和内阻的测量课件-人教版(2019)必修第三册(共24张PPT)
(2)图乙中电流表外接(相对于电压表)，r测=r+rA，E测 =UV+IAr测，即内阻测量值偏大，电动势测量值等于真实值。
环节三：误差分析
方案二：用闭合电路的欧姆定律分析表达式 E测=U+Ir测中U、I是不是真实的路端电压和通过 电源的电流，从而确定误差来源。
环节三：误差分析
图甲中采用电流表内接法，由于电压表的分流作用。 可得：
环节三：误差分析
根据误差来源分析，实验中应该怎样减小系统误差呢？
电压表内阻远大于电池 电流表内阻远小于电池 内阻，对电流表无要求。 内阻，对电压表无要求。
课堂练习
1.测定电源的电动势和内阻的实验中选用如图所示的实验电路，
下列注意事项中错误的是
(B)
A.应选用旧的干电池作为被测电源，
以使电压表示数的变化比较明显
A.短路电流为0.5 A B.电源内阻为3 Ω C.电动势为1.5 V D.电源内阻为5 Ω
谢Байду номын сангаас！
B.应选用内阻较小的电压表和电流表
C.移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路而造
成电流表过载
D.根据实验记录的数据作U-I 图像时，应通过尽可能多的
点画一条直线，并使不在直线上的点大致均匀分布在直
线两侧
课堂练习
2.某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，根据实验 中电流表和电压表的示数得到了如图所示的U-I 图像，则( C )
环节一：实验方案设计
由方案二所得关系式可知，无法画出I-R图像，但是可以画
出1I -R图像，图像的斜率k=E1，截距为Er 。
由方案三所得关系式可知，无法画出U-R图像，但是可以 画出U1 -R1图像，图像的斜率k=Er ，截距为E1。
环节三：误差分析
方案二：用闭合电路的欧姆定律分析表达式 E测=U+Ir测中U、I是不是真实的路端电压和通过 电源的电流，从而确定误差来源。
环节三：误差分析
图甲中采用电流表内接法，由于电压表的分流作用。 可得：
环节三：误差分析
根据误差来源分析，实验中应该怎样减小系统误差呢？
电压表内阻远大于电池 电流表内阻远小于电池 内阻，对电流表无要求。 内阻，对电压表无要求。
课堂练习
1.测定电源的电动势和内阻的实验中选用如图所示的实验电路，
下列注意事项中错误的是
(B)
A.应选用旧的干电池作为被测电源，
以使电压表示数的变化比较明显
A.短路电流为0.5 A B.电源内阻为3 Ω C.电动势为1.5 V D.电源内阻为5 Ω
谢Байду номын сангаас！
B.应选用内阻较小的电压表和电流表
C.移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路而造
成电流表过载
D.根据实验记录的数据作U-I 图像时，应通过尽可能多的
点画一条直线，并使不在直线上的点大致均匀分布在直
线两侧
课堂练习
2.某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，根据实验 中电流表和电压表的示数得到了如图所示的U-I 图像，则( C )
环节一：实验方案设计
由方案二所得关系式可知，无法画出I-R图像，但是可以画
出1I -R图像，图像的斜率k=E1，截距为Er 。
由方案三所得关系式可知，无法画出U-R图像，但是可以 画出U1 -R1图像，图像的斜率k=Er ，截距为E1。
物理人教版(2019)必修第三册12.3电池电动势和内阻的测量(共21张ppt)
第十二章 电能 能量守恒定律
第三节 电池电动势和内阻的测量
伏安法
【实验目的】测量电源电动势和内阻 【实验原理】闭合电路的欧姆定律 【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.电流表电压表选择合适量程，连接好电路。滑动变阻器的滑片移
到使阻值最大的一端。 2. 闭 合 开 关 ， 调 节 滑 动 变 阻 器 ， 使电流表有明显示数并记录一组 数据(I1，U1)。用同样的方法再测 量几组I、U值，填入表格中。
随堂练习
(1)该小组按照图3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3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) 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
相对电源
2.
适用 情况
①内阻 r很小(干电池) ②滑动变阻器R阻值要小
3.说明：
电 流
·
表
外· V
A
·
（1）电压表内阻越大，电压表分流越小，系统误差越小。 接 法
（2）电压表内阻已知，可求流过电压表的电流，可消除系
E, r
S
统误差。 4.等效电源法
把电源和电压表并联的整体看成一个一新电源（等效电源）.
电表内阻已知，可消除系统误差。
R V
Er
S
随堂练习
【练习】 (2021·山东烟台市适应性模拟)某实验小组欲测定一硅光电池的电动势
和内电阻，可供选择的实验器材如下：
待测硅光电池E(电动势约为1.3 V，内阻约为100 Ω)；(电1)流为表了应完选成__上A__1述__实，验电，压
第三节 电池电动势和内阻的测量
伏安法
【实验目的】测量电源电动势和内阻 【实验原理】闭合电路的欧姆定律 【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.电流表电压表选择合适量程，连接好电路。滑动变阻器的滑片移
到使阻值最大的一端。 2. 闭 合 开 关 ， 调 节 滑 动 变 阻 器 ， 使电流表有明显示数并记录一组 数据(I1，U1)。用同样的方法再测 量几组I、U值，填入表格中。
随堂练习
(1)该小组按照图3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3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) 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
相对电源
2.
适用 情况
①内阻 r很小(干电池) ②滑动变阻器R阻值要小
3.说明：
电 流
·
表
外· V
A
·
（1）电压表内阻越大，电压表分流越小，系统误差越小。 接 法
（2）电压表内阻已知，可求流过电压表的电流，可消除系
E, r
S
统误差。 4.等效电源法
把电源和电压表并联的整体看成一个一新电源（等效电源）.
电表内阻已知，可消除系统误差。
R V
Er
S
随堂练习
【练习】 (2021·山东烟台市适应性模拟)某实验小组欲测定一硅光电池的电动势
和内电阻，可供选择的实验器材如下：
待测硅光电池E(电动势约为1.3 V，内阻约为100 Ω)；(电1)流为表了应完选成__上A__1述__实，验电，压
人教版(2019)高一物理必修三12.3.实验：电池电动势和内阻的测量课件(共61张PPT)
(即流过电源的电流)要小一些。U 越大，电流表的
读数与总电流的偏差就越大。将测量结果与真实情
况在 U-I 坐标系中表示出来，如图所示，可见 E 测 <E 真，r 测<r 真。
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六、注意事项 1．器材和量程的选择 (1)电池：为了使路端电压变化明显，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)电压表的量程：实验用的是一节干电池，因此电压表量程在 大于 1.5 V 的前提下，越小越好，实验室中一般采用量程为 0～3 V 的电压表。
(1)在上述器材中请选择适当的器材：________。(填写选项前的 字母)
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(2)实验电路图应选择图中的________(选填“甲”或“乙”)。
甲
乙
丙
(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的 U-I
图像，则干电池的电动势 E＝________V，内电阻 r＝________Ω。
第十二章 电能 能量守恒定律
3.实验：导体电阻率的测量
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[学习目标] 1.知道伏安法测量电池电动势和内阻的实验原理， 进一步理解电源路端电压随电流变化的关系。2.学会用图像处理数据 的方法。3.了解本实验的误差来源及减小方法。
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自主预习 探新知
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一、实验原理和方法 实验电路如图所示，根据闭合电路的欧姆定律，改变 R 的阻值， 测出两组 U、I 的值，根据闭合电路欧姆定律可列出两个方程：
与纵轴交点值除以与横轴交点值。
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(3)长时间保持电路闭合，电池会发热，电池内阻会发生变化， 干电池长时间放电，也会引起电动势变化，导致实验误差增大。
[答案] (1)0.44 (2)U-I 图线见解析 1.60(1.59～1.62 均可) 1.20(1.18～1.24 均可) (3)干电池长时间使用后，电动势和内阻会发 生变化，导致实验误差增大
物理人教版(2019)必修第三册12.3实验：测量电池的电动势和内阻(共20张ppt)
二、设计数据记录表格
R
安 阻 法
伏
安
R
法
一
伏
安
R
法
二
伏
R
阻
法
三、分组实验探究 实验任务： 测量一节干电池的电动势和内电阻
实验操作规范： （1）连线前注意仪器摆放的位置； （2）连线前开关应处于断开状态； （3）闭合开关前，滑动变阻器的触头应置于电阻最大的位置； （4）读数时视线应正对指针，每记录完一组数据后需要断开 开关。
四、展示实验结果
实验方案
电路图
数据记录表格
数据处理所画图像 电源电动势E的测量值
电源内阻r的测量值
五、误差分析 R
伏安法一
R 伏安法二
R 伏安法一
R 伏安法二
E' E
r' r
E' E
r' r
优选方案推荐
R R
伏安法一
伏阻法
类型一 教材原型实验 师生共研
[例1] 2023·河北石家庄市高三教学质量检测)在实践活 动中，某同学用苹果制成水果电池。该同学用如图甲所
例2．(2022·山东济南市模拟)某实验小组利用电流表和电压表测定一节 干电池的电动势和内阻，实验器材如下：干电池一节(电动势约为1.5 V ，内阻约为 0.5 Ω)； 电压表V(量程为0～3 V，内阻约为3 kΩ)； 电流表A(量程为0～0.6 A，内阻约为0.2 Ω)； 滑动变阻器(最大阻值为20 Ω)； 开关、导线若干。
示的实验电路测量该电池的电动势和内阻，得到如图乙
所示的U-I图线。 (1)由图线可得，该电池的电动势E＝________ V，内 阻r＝________ Ω。(结果均保留3位有效数字)
12.3 实验：电池电动势和内阻的测量 课件高一物理人教版(2019)必修第三册
3.了解实验中的误差来源，了解用不同方法测量得
出结果E和r的误差分析。
学习目标
新知学习
课堂总结
知识点一：实验思路
电动势和内阻是电源的重要参量，根据闭合电路欧姆定律，
由多种方法可以测定电池的电动势和内阻。
根据闭合电路的欧姆定律E=U+Ir，对一个给定的电池，E和r是
一定的，I和U都随ຫໍສະໝຸດ 载电阻R的改变而改变。动势和内阻的电路？还需要什么器材？如果只有一个电压表呢？
①电流表、电阻箱测量
E＝U＋Ir
U＝IR
E＝IR＋Ir
如果能够知道I、R的两组数据，也是可以得到关于E、r的两个
方程，于是能够从中解出E和r。
E＝IR1＋I1r
E＝IR2＋I2r
电阻：用电阻箱方便读数，方便调节电阻大小。
学习目标
新知学习
课堂总结
②电压表、电阻箱测量
E＝U＋Ir
I=
E=U+
如果能够得到U、R的两组数据，也可以通过解方程得E和r。
1
1
E=U1+
2
E=U2+
2
学习目标
新知学习
课堂总结
跟踪导练
1.如图所示，直线A、B分别为电源a、b的路端电压与干路电
流的关系图像，曲线C为某热敏电阻R两端的电压与电流的关
系图像，则（ D ）
A. 电源a的电动势较小
B. 电源b的内阻较大
C. R接到a电源上，电源输出功率较小
D. R接到b电源上，电源输出功率较小
学习目标
新知学习
课堂总结
2.如图所示，甲图中直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系
出结果E和r的误差分析。
学习目标
新知学习
课堂总结
知识点一：实验思路
电动势和内阻是电源的重要参量，根据闭合电路欧姆定律，
由多种方法可以测定电池的电动势和内阻。
根据闭合电路的欧姆定律E=U+Ir，对一个给定的电池，E和r是
一定的，I和U都随ຫໍສະໝຸດ 载电阻R的改变而改变。动势和内阻的电路？还需要什么器材？如果只有一个电压表呢？
①电流表、电阻箱测量
E＝U＋Ir
U＝IR
E＝IR＋Ir
如果能够知道I、R的两组数据，也是可以得到关于E、r的两个
方程，于是能够从中解出E和r。
E＝IR1＋I1r
E＝IR2＋I2r
电阻：用电阻箱方便读数，方便调节电阻大小。
学习目标
新知学习
课堂总结
②电压表、电阻箱测量
E＝U＋Ir
I=
E=U+
如果能够得到U、R的两组数据，也可以通过解方程得E和r。
1
1
E=U1+
2
E=U2+
2
学习目标
新知学习
课堂总结
跟踪导练
1.如图所示，直线A、B分别为电源a、b的路端电压与干路电
流的关系图像，曲线C为某热敏电阻R两端的电压与电流的关
系图像，则（ D ）
A. 电源a的电动势较小
B. 电源b的内阻较大
C. R接到a电源上，电源输出功率较小
D. R接到b电源上，电源输出功率较小
学习目标
新知学习
课堂总结
2.如图所示，甲图中直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系