新課探究實驗原理實驗步驟數據處理誤差分析注意事項
會設計測定電池電動勢和內阻的電路圖
會選用實驗器材、正確連接電路、規(guī)范實驗操作
知道測定電池的電動勢和內阻的實驗原理
體會圖像法處理數據的優(yōu)勢，體會“化曲為直”的思想方法
（1）理解測量電源的電動勢和內阻的基本原理，體驗測量電源的電動勢和內阻的實驗過程。（2）會用解析法和圖像法求解電動勢和內阻。（3）掌握利用儀器測量電源電動勢和內阻的方法，并能設計簡單的電路和選擇儀器。
待測電池一節(jié)，電流表、電壓表各一個，滑動變阻器一個，電阻箱一個，開關一個，導線若干，坐標紙。
1.公式法利用依次記錄的多組數據(一般6組)，分別記錄如表所示：
分別將1、4組，2、5組，3、6組聯立方程組解出E1、r1，E2、r2，E3、r3，求出它們的平均值 ， 作為測量結果。
2.圖像法：把測出的多組U、I值，在U－I圖中描點畫圖像，使U－I圖像的直線經過大多數坐標點或使各坐標點大致分布在直線的兩側，如圖所示，由U＝E－Ir可知：(1)縱軸截距等于電源的電動勢E，橫軸截距等于外電路短路時的電流 。(2)圖線斜率的絕對值等于電源的內阻 。
1.偶然誤差:主要來源于電表的讀數以及作U－I圖像時描點不準確2.系統誤差:由于電壓表分流IV，使電流表示數I小于電池的輸出電流I真。I真＝I＋IV，而 ，U越大，IV越大，它們的關系可用圖表示。實測的圖線為AB，經過IV修正后的圖線為A′B，可看出AB的斜率絕對值和在縱軸上的截距都小于A′B，即實測的E和r都小于真實值。
1.選擇儀器時應注意安全性：一定要保證儀器的安全，對電表來講不超量程，對滑動變阻器來講不能超其額定電流。精確性：要保證測量時讀數精確，對電表來講在不超量程的前提下，盡量選用小量程的，對歐姆表來講盡量讓指針指在中值刻度附近方便性：主要針對滑動變阻器來講，在滑動變阻器控制電路時，電路的電壓、電流的變化范圍要盡可能大，以便獲取多組測量值。
2.為使電池的路端電壓有明顯變化，應選取內阻較大的舊干電池和內阻較大的電壓表。3.實驗中不能將電流調得過大，且讀數要快，讀完后立即切斷電源，防止干電池大電流放電時內阻r的明顯變化。
安阻法測電動勢和內阻的數據處理方法
將伏安法中的電壓表換成電阻箱。公式法：根據E=Ir+IR,測出6組I、R數據，每2組數據列出一個方程組，求解出一組E、r值，再求出三組數據平均數。圖像法：（1）由E＝I(R＋r)得 ， 圖像的斜率 ，縱軸截距為
圖像法：（2） ，則該圖像斜率為E，縱軸截距為－r。
伏阻法測電動勢和內阻的數據處理方法
將伏安法中的電流表換成電阻箱。公式法：根據 ,測出6組U、R數據，每2組數據列出一個方程組，求解出一組E、r值，再求出三組數據平均數。圖像法：由 得 ， 圖像的斜率 ，縱軸截距為
1．在“用電流表和電壓表測定電池的電動勢和內電阻”的實驗中(1)備有如下器材：A．干電池1節(jié)???????　B．滑動變阻器(0～20 Ω)C．滑動變阻器(0～1 kΩ)????????　D．電壓表(0～3 V)　E．電流表(0～0.6 A)???????F．電流表(0～3 A)　???G．開關、導線若干
其中滑動變阻器應選________，電流表應選________。(只填器材前的序號)(2)為了最大限度的減小實驗誤差，請在虛線框中畫出該實驗最合理的電路圖________(3)某同學根據實驗數據畫出的U—I圖象如圖所示，由圖象可得電池的電動勢為________ V，內電阻為________ Ω
【答案】B?? E?? ??1.5 V??0.83Ω【詳解】（1）[1][2]．實驗中滑動變阻器應選阻值較小的B，電流表應選量程為0～0.6 A 的E．???（2）[3]．電路如圖；（3）[4][5]．由圖象可得電池的電動勢為E=1.5 V，內電阻為：
2．某同學用如圖甲所示的電路圖“測定電源的電動勢和內阻”。(1)在如圖甲所示的電路中，為避免燒壞電表，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于______端（選填“A”或“B”）。
2．某同學用如圖甲所示的電路圖“測定電源的電動勢和內阻”。(2)圖乙是根據實驗數據作出的圖像，由圖可知，電源的電動勢______V，內電阻______?。(3)分析實驗誤差，考慮到電壓表內阻對實驗的影響，則電源電動勢的測量值會______，內阻的測量值會______。（均選填“偏大”或“偏小”）
【答案】A?? 1.5???? 1.0???? 偏小???? 偏小【詳解】(1)[1]閉合開關前，滑動變阻器接入電路中的阻值應該最大，故滑片應置于A端。(2)[2][3]由圖像可知，圖像坐標的截距表示電源電動勢，則有E=1.5V ；圖像的斜率的絕對值表示內阻，則有 。(3)[4][5]電壓表的分流作用導致電動勢和內阻的測量值均會偏小。
3．某研究性學習小組利用如圖甲所示電路測量電池組的電動勢E和內阻r．根據實驗數據繪出如圖乙所示的R－圖線，其中R為電阻箱讀數，I為電流表讀數，由此可以得到E＝______V，r＝______?。（保留一位有效數字）
【答案】 3.0???? 1.0【詳解】由 得， ，則 圖象的斜率即為電池組電動勢的大小，即E=3.0V，圖象縱軸截距的絕對值為電池組的內阻r=1.0Ω．
4．某研究性學習小組利用圖所示的電路測量某電池的電動勢E和內阻r。由于電池的內阻很小。因此在電路中接入了一個阻值為2?的定值電阻R0，閉合開關S，調節(jié)電阻箱的阻值，讀出電壓表相應的示數，得到了如下數據：
(1)為了比較準確地得出實驗結論，該小組的同學準備用圖像來處理實驗數據。圖像的縱坐標表示電壓表讀數U，則圖像的橫坐標表示的物理量應該是______。(2)計算出表格中①②兩處對應的物理量①______②______。(3)在圖乙所示的圖像中作圖______，利用圖像得出E=______V，r=______?。
【詳解】(1)[1]由閉合電路歐姆定律可得 ；所以有 ；顯然，若用 作為圖像的橫坐標，可得一次函數，則圖像是直線，圖像與縱軸的交點表示電池的電動勢，圖像斜率的絕對值表示R0+r。(2) ①②[2][3]根據表中實驗數據，找出電壓表示數U與所對應電阻的阻值R，由歐姆定律 ；可求出相應的電流為；(3)[4] 在圖乙所示的圖像中作圖如圖所示
[5]根據(2)中所得數據，在坐標系中描出對應的點，然后根據坐標系中的點作直線，作出電源的路端電壓與電流關系圖像如圖所示；由圖像可知，縱坐標的截距表示電源電動勢，則有E=2.0V。[6]由于圖像斜率絕對值等于電源內阻與定值電阻阻值之和，得 得電池的內阻 。
完成《12.3 實驗：電池電動勢和內阻的測量同步練習題》

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3 實驗：電池電動勢和內阻的測量

版本： 人教版 (2019)

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