《新高二物理暑假精品课程（人教版）》第二十二讲 实验测定电池的电动势和内阻（原卷版）

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【暑假辅导班】2021 年新高二物理暑假精品课程（人教版）
第二十二讲 实验：测定电池的电动势和内阻
【基础知识 梳理 】
一、实验原理和方法
1.伏安法：由 E＝U＋Ir 知，只要测出 U、I的_____数据，就可以列出两个关于 E、r的方程，从而解出
E、r，用到的器材有______、_____、_____________、_________、______，电路图如图所示。
2.安阻法：由 E＝IR＋Ir 可知，只要能得到______的两组数据，列出关于 E、r的两个方程，就能解出
E、r，用到的器材有_______、_______、_______、_______，电路图如图 2所示。
3.伏阻法：由 E＝U＋r知，如果能得到______的两组数据，列出关于 E、r的两个方程，就能解出 E、r
用到的器材是______、_______、______、____ ____，电路图如图 3所示。
【 模型 考点剖析】
考点一 实验基本操作步骤
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。
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。
1
2．把滑动变阻器滑片移到电阻最大的一端(图中左端)。
3.闭合电键，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数，读出电压表示数 U和电流表示数 I，并填入事先绘制
好的表格(如下表)。
4.多次改变滑片的位置，读出对应的多组数据，并一一填入表中。
5.断开电键，整理好器材。
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。
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。
考点 2 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。
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。
从图象角度看：
① 当电压表示数为零时，IV＝0，IA＝I短，因此短路电流测量值＝真实值；
②E测<E真；
③因为r测＝，所以 r测<r真。
(2)如果采用如图甲所示接法，则 IA为电源电流真实值，理论上有 E＝U＋UA＋IAr，其中的 UA不可知，从
2
而造成误差(如图乙中带箭头线段 UA)，而且电流表示数越大，UA越大，当电流表示数为零时，UA＝0，电
压表示数值为准确值，等于 E。
从图象角度看：① E为真实值；② I短测<I短真；③因为 r＝，所以 r测>r真。
考点 3 误差分析
1．偶然误差有读数视差和用图象法求 E和r时，由于作图不准确而造成的偶然误差。
2．系统误差
(1)采用如图甲所示电路在理论上 E＝U＋(IV＋IA)r，其中电压表示数 U是准确的电源两端电压。实验中忽略
了通过电压表的电流 IV，从而形成误差(如图乙中带箭头线段所示)，而且电压表示数越大，IV越大。
3.注意事项
1.如果使用的是水果电池，它的内阻虽然比较大，但不够稳定，测量前要做好充分的准备，测量尽量迅速。
2.如果使用干电池，则选择内阻大些的、已使用过的电池。
3.实验中不要将 I调得过大，每次读完 U、I读数立即断电。
4.在量程合适的前提下，选择内阻大一些的电压表。
5.当干电池的路端电压变化不很明显时，作图象时，纵轴单位可取的小一些，且纵轴起点可不从零开始。
6.计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点，用 r＝计算。
【真题 分项 演练】
1．（2016·北京高考真题）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
2．（2021·全国高考真题）一实验小组利用图（a）所示的电路测量一电池的电动势E（约）和内阻
r（小于 ）。图中电压表量程为 ，内阻 ：定值电阻 ；电阻箱R，最大阻值
为 ；S为开关。按电路图连接电路。完成下列填空：
3
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