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第二章　电路及其应用
7. 实验：测量电池的电动势和内阻
第2课时　实验：伏阻法和安阻法测电池的电动势和内阻
核心素养：1.掌握伏阻法测电池电动势和内阻的原理。2.掌握安阻法测电池电动势和 内阻的原理。3.能够用电压表、电流表、电阻箱等实验器材进行实验，能够设计表 格，分析实验数据，形成结论。4.能够用图像法处理实验数据，减小误差。
第*页
研习任务一　伏阻法测电动势和内阻
教材　认知
1. 实验思路
2. 实验器材
电池、电压表、 、开关、导线。
U＋Ir　
电阻箱　


4. 误差分析
电压表的分流造成电动势的测量值偏小，内阻的测量值偏小。
研习　经典
[典例1]　某同学利用如图甲所示的电路测定电源的电动势E和内阻r，所用的实验器 材有：一个电压表V、一个电阻箱R、一个阻值为5.0 Ω的定值电阻R0，一个开关和导 线若干。
甲 乙 丙
（1）根据电路图，在图乙中用笔画线代替导线，将实物图连成完整电路。
[答案]　（1）图见解析
[解析]　（1）根据电路图将实物图连接完整，如图所示，注 意导线不要交叉。
（3）由图像可求得，该电源的电动势E＝ 　V，内阻r＝ 　Ω。（结果均 保留两位有效数字）
2.9　
2.5　
第*页
研习任务二　安阻法测电池电动势和内阻
教材　认知
1. 实验思路
如图所示，由E＝ 知，改变电阻箱的阻值，测出多组 、 的值， 通过图像就可求出E、r的值。
2. 实验器材
电池、 、 、开关、导线。
IR＋Ir　
I　
R　
电流表　
电阻箱　
4. 误差分析
电流表的分压引起系统误差，电动势的测量无偏差，内阻的测量值偏大（r测＝r真＋ RA）。
研习　经典
[典例2]　某同学测某干电池的电动势和内阻。
[解析]　（1）在电学实验中，连接电路时应将开关断开，电阻箱的阻值调为最大， 确保实验仪器、仪表的安全。
开关未断开　
电阻箱阻
值为零　
甲
R/Ω 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0
I/A－1 0.15 0.17 0.19 0.22 0.26
6.7 5.9 5.3 4.5 3.8
乙
由图像可计算出该干电池的电动势为 　V（结果保留三 位有效数字）；内阻为 　Ω（结果保留两位有效数字）。
[答案]（2）图见解析
1.37（1.34～1.40均可）　
1.2（1.0～1.4均可）　
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研习任务三　实验拓展与创新
[典例3]　利用如图甲所示电路，可以测量电源电动势和内阻，所用的实验器材有：
待测电源（电动势不大于6 V，内阻不大于1 Ω），电阻箱R（最大阻值999.9 Ω），表 头G（量程为200 μA，内阻为900 Ω），定值电阻R0、R1，开关S，导线若干。
实验步骤如下：
研习　经典
（1）先利用R0将表头G改装成2 mA的电流表，再将2 mA的电流表改装成量程为6 V的 电压表，则两定值电阻的阻值分别为：R0＝ Ω，R1＝
Ω；
100　
2 910　
6.0　
0.40　
第*页
课时作业
1. 东风中学课外兴趣小组测量手机电池的电动势和内阻的实验原理图如图甲所示， 已知电池组的电动势约为3 V、内阻小于1 Ω，现提供的器材如下：
A. 手机锂电池（电动势的标称值为3.4 V）；
甲
B. 电压表V1（量程为0～15 V，内阻约为10 kΩ）；
C. 电压表V2（量程为0～3 V，内阻约为10 kΩ）；
D. 电阻箱R（0～99.9 Ω）；
E. 定值电阻R1（R1＝2 Ω）；
[基础训练]
F. 定值电阻R2（R2＝100 Ω）；
G. 开关和导线若干。
1
2
3
（1）如果要准确测量电源的电动势和内阻，电压表应选择 　（选填实验器材前 的标号）；定值电阻R0应选择 　（选填实验器材前的标号）。
解析：（1）由题意知电源电动势约为3 V，要准确测量电源的电动势和内阻，电压表 应选择量程为0～3 V的V2，故电压表应选择C，R2＝100 Ω的定值电阻太大，使得电压 表指针的偏角太小，且在改变电阻箱阻值时，电压表的示数变化不明显，故定值电阻 选择阻值较小的R1，故定值电阻R0应选择E；
C　
E　
1
2
3
3.3　
0.25　
乙
解得E≈3.3 V，r＝0.25 Ω。
1
2
3
2. 某同学用如图甲所示电路图测定电源E（电动势约为3 V，内阻约为1.5 Ω）的电动 势和内阻。在实验室中找到了如下器材。
A. 待测电源E（电动势约为3 V，内阻约为1.5 Ω）；
甲
B. 电流表A（量程为0～0.6 A，内阻约为0.5 Ω）；
C. 电阻箱R（最大阻值为99.9 Ω）；
D. 定值电阻，阻值4 Ω；
E. 定值电阻，阻值40 Ω；
F. 开关S，导线若干。
（1）实验中定值电阻应选用 　（填相应器材前的字母）。
解析：（1）定值电阻作为保护电阻，阻值4 Ω即可，40 Ω会使得回路中电流取值范围 太小，故选D。
D　
1
2
3
乙
3　
2　
1
2
3
（3）考虑系统误差，电源内阻的测量值 　（选填“大于”“小于”或“等 于”）真实值。
解析：（3）由于电流表内阻的分压作用，使得电源内阻的测量值大于真实值。
大于　
1
2
3
[能力提升]
3. 某实验小组测量电源电动势（2.5～2.9 V）和其内阻（3～6 Ω），有以下器材： 电阻箱R（最大阻值10.0 Ω），电流表A（量程0～100 mA，内阻rA＝5.0 Ω），定值 电阻R'＝1 Ω，开关和导线若干。
（1）请在虚线框中设计合适的实验电路图。
答案：（1）见解析图甲
解析：（1）根据题意可知，电流表量程偏小，小量程电流表改装成 大量程电流表，必须并联一小电阻分流，则测量电源电动势和内阻的 电路如图甲所示。
甲
1
2
3
（2）实验记录数据如表所示（其中I为电流表A的读数，R为电阻箱接入电路的电 阻）。
1 2 3 4 5 6
R/Ω 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
I/mA 72.5 62.1 55.0 49.5 44.2 39.8
13.8 16.1 18.2 20.2 22.6 25.1
1
2
3
答案：（3）见解析图乙
乙
1
2
3


1
2
3
2.65（2.50～2.75均可）　
4.34
（4.10～4.50均可）　
1
2
3

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