黑龙江省齐齐哈尔市第八中学高中物理选修3-1导学案：2.10测定电池的电动势和内阻
高中物理人教版选修3-1课件：2.10《实验：测定电池的电动势和内阻》(共22张PPT)
电流表： 0~0.6A（指针偏转大一些）
电键和导线
制作人：王怀龙
高中物理人教版选修3-1课件：2.10《 实验： 测定电 池的电 动势和 内阻》 (共22 张PPT)
二、实验步骤 高中物理人教版选修3-1课件：2.10《实验：测定电池的电动势和内阻》(共22张PPT)
R 高二物理备课组
A
1、按原理图 连接实物图
决 定
其阻值最大
成 败 ，
态
度
决
定
一
3、闭合电键,调节变阻器,使电流表的读数 切
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6组U,I值
4、断开电键,整理好器材
制作人：王怀龙
高中物理人教版选修3-1课件：2.10《 实验： 测定电 池的电 动势和 内阻》 (共22 张PPT)
三、数据处理 高中物理人教版选修3-1课件：2.10《实验：测定电池的电动势和内阻》(共22张PPT)
高二物理备课组
2、器材选择： 细
被测干电池：内阻相对较大，（旧电池）
节 决
定
外电压变化范围比较大
成 败
，
电压表： 0~3V （指针偏转大一些）
态 度 决
滑动变阻器：（总阻值较小，额定电流较大）
定 一
切
一般选择最大阻值10~20Ω，滑动变阻器阻值是1Ω时，最大电流（内阻
0.5Ω）大概是1.5/1.5=1A，选择3A的量程偏角太小
考虑电表影响
E测
=
I U 2 1 I2
I1U 2 I1
r测
=
U1 I2
U2 I1
r r E真
=
U1
+
I1
人教版高中物理选修3-1第二章第10节实验：测定电池的电动势和内阻
②图象法
1、建立坐标系、描点．纵轴表示电压，横轴 表示电流，取合适的标度，使所描坐标点绝大部 分分布在坐标纸上；
2．根据描出的坐标点作出U－I图像，并延长与 两坐标轴相交．
3．测算电动势和内电阻，准确 读出 U－I 图线与纵轴和横轴的交 点坐标，即读出 E 和 I 短，进一步算 出内阻 r＝IE短＝ΔΔUI ，如图所示．
2.本实验在电键闭合前，变阻器电阻 调至最大值
3．在实验中不要将I调得过大，每次 读完U和I的数据后应立即断开电源，以 免干电池在大电流放电时极化现象严重， 使得E和r明显变化．
4．在画U－I图线时，要使尽可能多的 点落在这条直线上．不在直线上的点应对 称分布在直线两侧，不要顾及个别离开直 线较远的点，以减小偶然误差．
2.10实验：测定电源电动势和内阻
1、闭合电路欧姆定律
I E Rr
复 习
2、电源电动势与内、外电压关系
E U外 U内 U Ir
U/V
E
由U =E -Ir 可知，U
回 是I 的一次函数。
顾0
I短 I/A
（1）图象在纵轴上的截距为电源的电动势E
（2）图象在横轴上的截距为短路电流I短
（3）图象斜率的绝对值为电源内阻 r
其他方法一：电阻箱和电流表测定法
方法 2.安阻法：由 E＝IR＋Ir 知，只要用电流表和电阻箱测出 I、R 的两组数据，列出关于 E、r 的两个方程，从而解出 E、r，电 路如图所示．
E=I 1(R1+r) E=I2 (R2+r)
题型 2 用安阻法测电源的电动势和内阻 【例 2】 要测定某电源的电动势和内阻，某同学按如图所示 的电路图连接好电路并进行如下操作： (1)闭合开关 S，多次调节电阻箱的阻值，并记录下每次的电阻 值 R 及对应的电流表 A 的示数 I(电流表的内阻很小，可忽略不计)；
最新人教版高中物理选修3-1第二章《测定电池的电动势和内阻》教学设计
教学设计10实验：测定电池的电动势和内阻本节分析本节是闭合电路的欧姆定律的深化和实际应用，本节主要介绍了用伏安法测量电池的电动势与内阻，以及处理实验数据的方法——图象法，同时也是对前几节所学电路知识和实验技能的综合运用与提升．学生通过本节的学习，既能巩固电学问题的分析思路，加深对闭合电路的欧姆定律的理解，了解电池的主要特性，又能激发学生的学习兴趣，培养学生合作、探究、交流能力，具有很重要的实际意义．学情分析学生已经掌握了闭合电路的欧姆定律，并且已经有从电路的内、外电阻来分析电路的意识，掌握了电流表、电压表的使用方法．但是由于对电学实验接触比较少，对于电路的分析能力仍需进一步加强，这也是本实验探究的一个重要任务．另外，对于数据的处理，学生较熟悉的是计算法，利用图象处理数据的能力的培养与提高是本次实验探究的另一个重要任务．教学目标●知识与技能(1)了解并掌握测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法．(2)学习用图象法处理实验数据．●过程与方法(1)体验测定电源的电动势和内阻的探究过程，并通过设计电路和选择仪器，开阔思路，激发兴趣．(2)体验实验研究中获取数据、分析数据、寻找规律的科学思维方法．●情感、态度与价值观使学生理解和掌握运用实验手段处理物理问题的基本程序和技能，具备敢于质疑的习惯、严谨求实的态度和不断求索的精神，培养学生观察能力、思维能力和操作能力，提高学生对物理学习的动机和兴趣．教学重难点本节的重点是利用图线处理数据，而难点是如何利用图线得到结论以及实验误差的分析．教学方法实验法、讲解法．教学准备多媒体课件．教学设计（一）（设计者：臧国东）教学过程设计用电流表、电阻箱测量．如图所示：＋Ir＋URr这几种方法均可测量，本节选择用伏安法测量， 2.闭合开关前，把滑动变阻器的滑片移到一端使其阻值最大.3.闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表的读数有明显示数，记录一组电流表和电压表的示数，用同样的方法测量实验中至少得到6组数据，画在图上拟合出一条直线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.讨论：将图线延长，与横、纵轴的交点各代表什么情况？归纳：将图线延长，分别交轴与A、B两点．开路情况，它的纵轴截距就是电池的电动势它的横轴截距就是短路电流；为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，可选用已使用过一段时间的干电池.干电池在大电流放电时，电动势E会明显下降，内阻板书设计10 实验：测定电池的电动势和内阻【实验器材】待测电池，电压表，电流表，滑动变阻器，开关，导线 【实验方案】原理公式：E ＝U ＋Ir 原理公式：E ＝IR ＋Ir 原理公式：E ＝U ＋URr教学反思本节是操作性很强的实验课，从实验的应用价值、原理分析，从电路设计到实际动手实验获取实验数据，从对实验数据进行处理到得出结论、进行误差分析，都体现了物理实验中理性思维的魅力及实验操作技能的重要性，在整个过程中，体现了交流合作的重要性．本节包括实验原理分析、电路设计及实际动手实验获取实验数据、组织学生对实验数据进行处理和得出结论、进行误差分析．通过复习闭合电路的欧姆定律，为实验设计做好知识铺垫．实验方案由学生自己完成并展评，体现了学生自主学习的思想，充分挖掘学生的潜能．在方案设计中学生有不同的方案，组织学生对不同的方案进行交流与讨论，对方案设计进行优化．在电路连接及数据采集中大部分同学能按电路图正确选择并连接实验器材，完成采集六组以上数据的实验任务，为处理数据及误差分析提供了依据．其中数据处理会花费学生一定的时间，今后可考虑引入电流传感器、电压传感器等数据采集设备搜集实验数据，用计算机分析处理实验数据，可以大大提高课堂效率．教学设计（二）（设计者：徐会强）教学过程设计根据提供的器材，用伏安法测干电池的电动势和内阻计算机、数据采集器；(内阻r≈0.1 Ω，量程：－1(内阻r≈300 kΩ，量程：－(0～20 Ω)，电阻箱(0～9 999 Ω)用伏阻法测水果电池的电动势和内阻将滑动变阻器换成电阻箱，开始实验，板书设计10实验：测定电池的电动势和内阻一：伏安法二：伏阻法三：安阻法原理公式：E ＝U ＋Ir 原理公式：E ＝IR ＋Ir 原理公式：E ＝U ＋U Rr 教学反思随着信息技术的发展，信息技术与物理课堂的结合越来越密切，信息技术由传统的辅助教学手段逐渐成为教学工具，引起高中物理课堂的变革．基于未来课堂的理论与理念，学生分组实验采用电压传感器、电流传感器对实验数据进行数字采集，同时通过网络远程控制技术，教师和学生之间可以顺利实现教学问题的交流，学生可以不用见到老师，就得到老师手把手的辅导和讲授，学生还可以直接在电脑中进行习题的演算和求解，在此过程中教师能够轻松看到学生的解题思路和步骤，并加以实时的指导．通过控制学生电脑终端，随时查看学生实验数据、指导学生实验．在学生分组实验中，使用网络摄像机，实时同步传输学生分组实验情况，很好地实现了实验过程的可视化．学生利用计算机自带功能，分析处理数据，实现了数据处理的智能化．本教学设计实现了信息技术由辅助教学向教学工具的转变，为下一步的未来学校、未来课堂的建设进行了大胆的尝试，收到了很好的效果． 备课资料 ●测量电池电动势和内阻的系统误差分析方法若实验用图1中的甲和乙两种电路进行，两种电路产生的系统误差不同，在每种分析方法中将作分别讨论．图1设电压表和电流表的内阻分别为R V 和R A ，电池电动势和内阻的真实值分别为E 真和r 真，测量值分别为E 测和r 测．方法一、公式推导设在每种电路中滑动变阻器阻值为R 1和R 2时，电压表和电流表的两组测量值分别为U 1、I 1和U 2、I 2.1．如图1甲，根据闭合电路的欧姆定律有：E 测＝U 1＋I 1r 测(1)E 测＝U 2＋I 2r 测(2)由(1)(2)解得：r 测＝U 1－U 2I 2－I 1(3) 当滑动变阻器阻值为R 1和R 2时，外电路总电阻的实际值为：R 1′＝（R 1＋R A ）R V R 1＋R A ＋R V，R 2′＝（R 2＋R A ＋R V ）R 2＋R A ＋R V .干路电流为：I 1′＝E 真R 1′＋r 真，I 2′＝E 真R 2′＋r 真.电流表的读数(由分流原理得)为：I 1＝R V R 1＋R A ＋R V I 1′，I 2＝R V R 1＋R A ＋R V I 2′，电压表的读数为：U 1＝I 1(R 1＋R A )，U 2＝I 2(R 2＋R A )．将U 1、I 1、U 2、I 2的表达式代入(3)式得：r 测＝r 真R V r 真＋R V(4) 将(4)式代入(1)式得：E 测＝R V r 真＋R VE 真(5) 由(4)(5)两式可知，用图甲1电路测量时，电池内阻的测量值要比真实值小，或者说测出的内阻实际上是电池内阻的真实值和电压表内阻的并联值；电动势的测量值也比真实值小，或者说测出的电动势实际上是用电压表直接接在电池两极时的路端电压(电压表的读数)．2．如图1乙，根据闭合电路的欧姆定律有：E 测＝U 1＋I 1r 测(6)E 测＝U 2＋I 2r 测(7)由(6)(7)解得：r 测＝U 1－U 2I 2－I 1(8) 当滑动变阻器阻值为R 1和R 2时，外电路总电阻的实际值为：R 1′＝R A ＋R 1R V R 1＋R V ，R 2′＝R A ＋R 2R V R 2＋R V .干路电流(电流表的读数)为：I 1＝E 真R A ＋R 1R V R 1＋R V ＋r 真，I 2＝E 真R A ＋R 2R V R 2＋R V ＋r 真.电压表的读数为：U 1＝I 1R 1′，U 2＝I 2R 2′.将U 1、I 1、U 2、I 2的表达式代入(8)式得：r 测＝r 真＋R A .(9)将(9)式代入(6)式得：E 测＝E 真(10)(9)(10)两式告诉我们，用图1乙电路测量时，电池内阻的测量值要比真实值大，或者说测出的内阻实际上是电池内阻的真实值和电流表内阻的串联值；电动势的测量值等于其真实值，即没有系统误差．方法二、图象比较由闭合电路欧姆定律得出路端电压和通过电池内部的电流的关系为U＝E－Ir，U-I图象如图2所示，图中直线和U轴的交点表示电池的电动势，内阻为斜率的负值，即图中的tan θ值．图21．如图1甲，电压表的读数就是路端电压，而电流表的读数由于电压表的分流却小于通过电池内部的电流，即U的测量值准确，I的测量值偏小．按这样的测量值作出的U-I图象肯定存在系统误差．现将由测量值作出的U-I图线(实线)和准确的UI图-线(虚线)在同一图中进行比较．如图3所示，由于对应于每一路端电压值，I的测量值总是偏小，而且随着变阻器阻值的减小(电流的增大)时，这种误差也减小，当外电路阻值为零时，这种误差也为零，所以实际画出的U-I图线和准确的U-I图线在I轴上相交．即E测＜E真，r测＜r真．图3图42．如图1乙，电流表的读数就是通过电池内部的电流，而电压表的读数由于电流表的分压却小于电池的路端电压，即I的测量值准确，U的测量值偏小．按这样的测量值作出的U-I图象也肯定存在系统误差．现将由测量值作出的U-I图线(实线)和准确的U-I图线(虚线)在同一图中进行比较．如图4所示，对于每一电流I的值，U的测量值总是偏小，而且随着变阻器阻值的增大(电流的减小)时，这种误差也减小．当变阻器阻值无限大时，这种误差趋于零．所以实际画出的U-I图线和准确的U-I图线在U轴上相交．即E测＝E真，r测＞r真．方法三、等效变换图5 图6 1．如图1甲，实际的电压表V 可以等效为理想的电压表V 0和电阻R V 的并联(图5)，而电阻R V 和实际电池(E 真、r 真)又可以等效为一个新电池(E 1、r 1)(图6)．这样由于V 0是理想的，电流表的读数就没有误差了．而E 1为等效电池的电动势，即为图5中a 、b 两点的开路电压，E 1＝U ab ＝E 真R V ＋R 真R V ＝R V R V ＋R 真E 真．r 1为等效电池的内阻，即为等效电池a 、b 间短路时电动势E 1和短路电流I 1的比值，r 1＝E 1I 1＝R V R V ＋r 真E 真E 真r 真＝R V r 真R V ＋r 真.因此，电池电动势和内阻的测量值为：E 测＝E 1＝R V R V ＋R 真E 真，r 测＝r 1＝R V r 真R V ＋r 真.和方法1的结果完全相同．图7 图8 2．如图1乙，实际的电流表A 可以等效为理想的电流表A 0和电阻R A 的串联(图7)，而R A 和实际电池又可以等效为一个新电池(E 2、r 2)(图8)．这样，由于A 0是理想的，电压表的读数就没有误差了．而E 2为等效电池的电动势，即为图8中c 、d 两点的开路电压，E 2＝U cd ＝E 真，r 2为等效电池的内阻，即为等效电池c 、d 间短路时电动势E 2和短路电流I 2的比值，r 2＝E 2I 2＝E 真E 真R A ＋r 真＝r 真＋R A ，因此，电池的电动势和内阻的测量值为E 测＝E ＝E 真，r 测＝r 2＝r 真＋R A ，和方法一中的结果也完全相同．总结以上三种分析方法都可以分析出甲和乙两种电路中电动势和内阻的测量值和真实值之间的关系．按甲图实验结果表明：当R V≫r真时，测量误差就很小，而一般情况下都能满足R V≫r真．所以，在一般情况下采用甲图测量比较合适．按乙图实验结果表明：当R A≪r真时，测量误差也很小，但若R A和r真可以比较的话(如蓄电池)，这种误差就不容忽视了．。
【高中物理】高二物理人教版选修3-1《2.10实验：测定电池的电动势和内阻》共案
教学过程设计提出问题：现在有一个干电池，要想测出其电动势和内电阻，你需要什么教材处理师生活动仪器，采用什么样的电路图，原理是什么？学生讨论后，得到的大致答案为：由前面的闭合电路欧姆定律I=E/（r+R）可知E=I（R＋r），或E=U＋Ir，只需测出几组相应的数值便可得到，可以采用以下的电路图：这几种方法均可测量，今天我们这节课选择用测量的这一种。
（二）主要教学过程1.实验原理：闭合电路欧姆定律E=U＋Ir2.实验器材：学生回答：测路端电压；测干路电流，即过电源的电流。
需测量的是一节干电池，电动势约为1.5V，内电阻大约为零点几欧。
电流表、电压表及滑动变阻器的规格要根据实验的具体需要来确定，看看我们用到的电路图里面、各需测的是什么？提出问题：选用电路图时，还可将接在外面，原则上也是可以的，那么我们在做实验时是否两个都可以，还是哪一个更好？为什么？学生回答：两种方式测量都会带来误差。
采用图1 示数准确示数偏小采用图2 示数准确示数偏小选用哪种方式，要根据实际测量的需要确定，现在要想测出电源的内阻，如果采用图2方式，最后得到的结果相当于电源内阻与电流表内阻的总和，而两者相差又不太多，这样一来误差就会比较大，所以应采用图1的电路图。
明确各仪器的规格： 电流表0～0.6A 量程，电压表0～3V 量程。
滑动变阻器0～50Ω。
此外，开关一个，导线若干。
3.数据处理：原则上，利用两组数据便可得到结果，但这样做误差会比较大，为此，我们可以多测几组求平均，也可以将数据描在图上，利用图线解决问题。
明确：①图线的纵坐标是路端电压，它反映的是：当电流I 增大时，路端电压U将随之减小，U 与I 成线性关系，U=E —Ir 。
也就是说它所反映的是电源的性质，所以也叫电源的外特性曲线。
②电阻的伏安特性曲线中，U 与I 成正比，前提是R 保持一定，而这里的U－I 图线中，E 、r 不变，外电阻R 改变，正是R 的变化，才有I 和U 的变化。
人教版高中物理选修3-1学案：人教版高中物理选修3-1学案：测定电池的电动势和内阻含答案
第 10 节实验：测定电池的电动势和内阻一、实验目的1．知道伏安法丈量电源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．学会依据图像合理外推动行数据办理的方法。
3．试试进行电源电动势和内电阻丈量偏差的剖析，认识丈量中减小偏差的方法。
二、实验原理图2-10-1实验电路如图2-10-1 所示，依据闭合电路的欧姆定律，改变R 的阻值，测出两组U 、I 的值，依据闭合电路欧姆定律可列出两个方程：E＝U 1＋ I 1r 和 E ＝ U2＋ I 2r，联立可解出E、 r 的值。
三、实验器械待测电池一节，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。
图 2-10-2四、实验步骤1．确立电流表、电压表的量程，按图2-10-2 连结好电路，并将滑动变阻器的滑片移到使接入电路的阻值为最大值的一端。
2．闭合开关S，接通电路，将滑动变阻器的滑片由一端向另一端挪动，从电流表有明显读数开始，记录一组电流表、电压表读数。
3．相同的方法，挨次记录多组U、 I 值。
4．断开开关S，拆掉电路。
5．以 U 为纵轴， I 为横轴，将记录的电压、电流标在座标图上，过这些点作一条直线，依据纵轴截距求出电动势，依据斜率大小求出内电阻。
五、数据办理为减小丈量偏差，本实验常采纳以下两种数据办理方法：1． 公式法利用挨次记录的多组数据(一般 6 组 )，分别记录如表所示：实验序号1 2 3 4 5 6 I/AI 1 I 2 I 3 I 4 I 5 I 6 U 外/VU 1U 2U 3U 4U 5U 6分别将 1、 4 组， 2、 5 组， 3、 6 组联立方程组解出 E 1、 r 1， E 2 、 r 2， E 3、 r 3，求出它们的均匀值E ＝E 1＋ E 2＋ E 3， r ＝ r 1 ＋ r 2＋ r3作为丈量结果。
3 3图 2-10-32． 图像法把测出的多组 U 、 I 值，在 U-I 图中描点绘图像，使U-I 图像的直线经过大部分坐标点或使各坐标点大概散布在直线的双侧，如图2-10-3 所示，由 U ＝ E － Ir 可知：(1) 纵轴截距等于电源的电动势E ，横轴截距等于外电路短路时的电流I m ＝ E。
人教版高中物理选修3—1第2章第10节实验：测定电池的电动势和内阻(共47张PPT)(优质版)
【特别提醒】 如果实验中选用电池的内阻较小，则U 的变化较小，此时坐标图中的数据点呈下图甲所示的状况， 下面大部分空间得不到利用，为此可使坐标轴不从零开始如 下图乙所示，把纵坐标的比例放大，可使结果的误差减小 些．
□ 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图象时描点不很准确．
□ 数据处理 依据以上实验步骤测得数据，可以用以下两种方法得到 结果． 1．求平均值法 利用测得的U、I值，求出E、r 利用：E＝U1＋I1r，E＝U2＋I2r 求出E1、r1； 利用：E＝U3＋I3r，E＝U4＋I4r 求出E2、r2；
利用：E＝U5＋I5r、E＝U6＋I6r 求出E3、r3； 算出它们的平均值
E＝E1＋E32＋E3，r＝r3＋r32＋r3.
2．图象法 (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；
(3)直线与 U 轴的交点表示 I＝0，属于断路的情况，这 时的电压 U 等于电源的电动势，直线与横轴的交点表示 U ＝0，属于短路的情况，此时的电流为短路电流 I 短，则电源 内阻 r＝IE短.
10.实验：测定电池的电动势和内阻
□ 实验目的 测定电池的电动势和内阻． 1．掌握实验电路、实验的原理及实验的方法． 2．学会用图象法处理实验数据． □ 实验原理 根据闭合电路欧姆定律的不同表达形式，可以采用下面 几种不同的方法测E和r.
高中物理人教版选修3-1课件：2.10《实验：测定电池的电动势和内阻》(共22张PPT)
高二物理备课组
细
节
第 二
新课标高中物理选修3-1
决 定 成 败
章
， 态
度
决
恒
定 一
定
切
电
流
制作人：王怀龙
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I1U 2 U1 U2
RV
测
r=
<
(I2
U1 I1 )
U2 U1 U2
RV
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一、实验原理 优质课件优秀课件课件公开课免费课件下载免费ppt下载高中物理人教版选修3-1课件：2.10《实验：测定电池的电动势和内阻》(共22张PPT)
高二物理备课组
1、U-I法（伏安法）：E=U+Ir
细 节
E =U +I r
1
1
决 定 成 败
，
E =U +I r
态 度
2
2
决
定
R
A
R
一 切
高中物理选修3—1第2章第10节实验：测定电池的电动势和内阻(共47张PPT)[优秀课件][优秀课件]
(1)画出电路图． (2)实验过程中，将电阻箱拨到45 Ω时，电压表读数为 0.90 V；若将电阻箱拨到如图甲所示的________ Ω时，电压 表的读数如图乙所示，是________ V.
(3)根据以上实验数据，可以算出该节干电池的电动势E ＝________ V.
答案： (1)如下图所示
(2)110 1.12 (3)1.34
(1)实验时，应先将电阻箱的电阻调到________．(选填 “最大值”、“最小值”或“任意值”)
(2)改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R0＝10 Ω的定值 电阻两端的电压U.下列两组R的取值方案中，比较合理的方 案是________．(选填“1”或“2”)
解析： (1)电阻箱接入回路中的电阻越大，回路电流越
□ 数据处理 依据以上实验步骤测得数据，可以用以下两种方法得到 结果． 1．求平均值法 利用测得的U、I值，求出E、r 利用：E＝U1＋I1r，E＝U2＋I2r 求出E1、r1； 利用：E＝U3＋I3r，E＝U4＋I4r 求出E2、r2；
利用：E＝U5＋I5r、E＝U6＋I6r 求出E3、r3； 算出它们的平均值
为了测定干电池的电动势和内阻，现有下列器材： A．6.3 V蓄电池； B．干电池一节； C．电压表V(0～3 V～15 V，内阻约为3 kΩ，15 kΩ) D．电流表A(0～0.6 A～3 A，内阻约为10 Ω，2 Ω)； E．电流表G(满偏电流3 mA，内阻Rg＝10 Ω)； F．变压器；
高中物理 第2章 第10节 实验：测定电池的电动势和内阻
10．实验：测定电池的电动势和内阻三维目标 知识与技能1．了解并掌握测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法。
2．学习用图象法处理实验数据。
过程与方法1．通过设计电路和选择仪器，开阔思路，激发兴趣； 2．养成规范操作实验并能科学、合理地处理数据的习惯。
情感、态度与价值观1．使学生理解和掌握运用实验手段处理物理问题的基本程序和技能，具备敢于质疑的习惯，严谨求实的态度和不断求索的精神；2．培养学生观察能力、思维能力和操作能力，提高学生对物理学习的动机和兴趣； 3．培养学生合作探究的团队意识。
教学重点掌握实验原理和方法，学会处理实验数据。
教学难点如何利用图线得到结论以及实验误差的分析。
教学方法讨论法、启发法、分析归纳法，分组实验。
教具准备电流表、电压表、滑动变阻器、开关、旧两节电池、导线若干。
教学过程 ［新课导入］在闭合电路欧姆定律一节的例题中我们学习过一种利用闭合电路欧姆定律求电池电动势和内电阻的方法。
利用闭合电路欧姆，用哪些仪器、方法都可以测定电池的电动势和内阻呢？这节课我们就根据闭合电路的欧姆定律，来测量电池的电动势和内阻。
［新课教学］ 一、实验原理要测出干电池的电动势和内电阻，你需要什么仪器，采用什么样的电路图，原理是什么？ 学生讨论后，可以得到多种实验方案。
主要有下面的四种方案。
1．伏安法用电压表、电流表、可变电阻（如滑动变阻器）测量。
根据电压表和电流表所接位置的不同，原理电路有两种，如下图。
设电源电动势为E ，内阻为r ，路端电压为U ，回路中的总电流为I ，根据闭合电路欧姆定律有 原理公式：E ＝U ＋Ir 从理论上讲，如果能测出U 、I 的两组数据，就可以列出两个关于E 、r 的方程，于是能够从中解出E 和r 。
E ＝U 1＋I 1r E ＝U 2＋I 2r解得：211221I U I U E I I -=-，1221U U r I I -=-。
VAE r S RVAE r S R2．欧安法用电流表、电阻箱测量。
人教版高中物理选修3-1：第二章 2.10实验：测定电池的电动势和内阻 课件1
I1U 2 I 2U1 E I1 I 2 U 2 U1 r I1 I 2
U 3、电压表法： E U r R
检
1.在测定电源的电动势和内阻的实验中，待测电池、 开关和导线配合下列哪组仪器，可以 达到测定目 的 （ ） A．一只电流表和一个滑动变阻器 B．一只电流表和一只电压表 C．一只电流表和一个电阻箱 D．一只电压表和一个电阻箱
原理 U1 E＝U1＋ R1 r E＝U2 ＋U2r R2
电路图
电压表 变阻箱
主要仪器
原理
电路图
电流表 变阻箱
E＝I1R1＋ I1r E＝ I2R2 ＋I2r
实验原理 1、伏安法：E=U +Ir
评
E U 1 I1 r E U 2 I 2r
2、电流表法：E=I（R+r）
议
1、提供电压表,电流表,变阻器，如何测量，设计电路 图？ 2、提供电压表，变阻箱，如何测量，设计电路图？ 3、提供电流表，变阻箱，如何测量，设计电路图？
展
测电源 E、r 的几种方法与电路连接图
主要仪器 原理 电路图
电压表 电流表 变阻器
E＝U1＋I1r E＝ U2 ＋I2r
主要仪器
(2)闭合S2：
U1 E U1 r RV 1
' 1 ' 2 ' 1
U 断开S2： E U U r RV 1
U1U 由Байду номын сангаас两式可得：E ' U1 U1
如果已知电压表的内阻，还可测r=?
' 2
I1I2R1－R2 (2) I2－I1
解析：(1)由闭合电路的欧姆定律知： E＝I(R＋r)，当外 电阻发生改变时，电流就改变，由两个定值电阻测得两个对 应电流值，代入上式就可以求出电动势和内阻。故电路设计 如图所示。 (2)将对应电阻值和电流值代入 E＝I(R＋r)得两个方程： E＝I1(R1＋r)① E＝I2(R2＋r)② I1I2R1－R2 联立①②解得：E＝ 。 I2－I1
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典题探究】
用一只电流表和一只电压表测电池电动势和内电阻的实验电路有如图所示的甲、乙两
________V，r＝________Ω.
用电压表测出断路时的路端电压即为电动r=
r=|
乙
根据图线求出电池的电动势E=V,电池的内阻r=Ω。
只选用其中两组U和I的数据,用公式E=U+Ir列方程求E
9．在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用电压表(视为理想电压表)的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路．
(1)实验时，应先将电阻箱的电阻调到________．(选填“最大
值”、“最小值”或“任意值”)
(2)根据实验数据描点，绘出的1
U－R图象是一条直线．若直
线的斜率为k，在1
U坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势
E＝________，内阻r＝________.(用k、b和R0表示)
10．有两只电压表A和B，量程已知，内阻不知等于多少；另有一节干电池，它的内阻不能忽略，但不知等于多少.只用这两只电压表、开关和一些连接用的导线，能通过测量计算这节电池的电动势(已知电动势不超出电压表的量程，干电池不许拆开
(1)画出你测量时所用的电路图；
(2)以测得的量作为已知量，导出计算电动势的式子
11．在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中,备有下列器材:
A.待测干电池(电动势约为1.5 V,内阻小于1.0 Ω)
B.电流表(满偏电流I g=3 mA,内阻R g=10 Ω)
C.电流表(0~0.6 A,内阻0.1 Ω)
D.滑动变阻器R1(0~20 Ω,10 A)
E.滑动变阻器R2(0~200 Ω,1 A)
F.定值电阻R0(990 Ω)
为电流表为电流表。