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第十二章
3　实验：电池电动势和内阻的测量
一、实验思路
新知探究
E=U+Ir
一次实验不够
实验次数太少，误差较大。
一组数据无法求出E和r两个值。
二、实验器材
E=U+Ir
新知探究
电压表
电流表
滑动变阻器
电源
三、电路设计（伏安法）
新知探究
电流表外接
电流表内接
四、连接电路
新知探究
四、连接电路
新知探究
五、数据处理
新知探究
1.计算可得E与r的值。
2.画图可得E与r的值。
U
I
0
E=
六、误差分析
新知探究
（1）偶然误差（电表读数影响）
多次测量，取平均值。
（2）系统误差（电表内阻影响）
公式法
①、电压表内阻的影响
E测=U1+I1×r测
E测=U2+I2×r测
E测=
r测=
E真=U1+（I1+）×r真
E真=U2+（I2+）×r真
E真=
r真=
外接，电压表分流；电流表数据比真实电流小，电压表数据准确
E真>E测
r真>r测
②、电流表内阻的影响
公式法
E测=U1+I1×r测
E测=U2+I2×r测
E测=
r测=
内接，电流表分压；电压表数据小了，电流表数据准确
E真=（U1+I1×RA）+I1×r真
E真=（U2+I2×RA）+I2×r真
E真=
r真=
E真=E测
r真r真=r测-RA，水果电池内阻远大于电流表内阻，所以选内接。旧干电池选外接
①、电压表内阻的影响
外接，电压表分流；电流表数据比真实电流小，电压表数据准确
图像法
E测=U1+I1×r测
E真=U1+（I1+）×r真
E真>E测
r真>r测
U
I
0
E真
U1
I1
U真
=
I真
I1+
=
E测
I测
U1
I1
I真
U=-I×r+E
若U真=0，则I真=I测
②、电流表内阻的影响
图像法
E测=U1+I1×r测
内接，电流表分压；电压表数据小了，电流表数据准确
E真=（U1+I1×RA）+I1×r真
U=-I×r+E
I测
U
I
0
E测
U1
I1
I1
U1
I真
=
U真
U1+I1×RA
=
若I真=0，则U真=U测
U真
E真=E测
r真等效电源法
①、电压表内阻的影响
外接，电压表分流；电流表数据比真实电流小，电压表数据准确
U真=U1
I真=I1+
U真=U1
I真=I1
E’=U1+I1×r’
r’是r和RV并联
E’=
E真>E测
r真>r测
等效电源法
②、电流表内阻的影响
内接，电流表分压；电压表数据小了，电流表数据准确
I真=I1
U真=U1+I1×RA
I真=I1
U真=U1
E’=U1+I1×r’
r’是r和RA串联
E’=U断=E真
E真=E测
r真等效电源法
闭合回路
A
B
UAB=IRV
I=
返回
等效电源法
断路
UAB=E=E′
返回
A
B
例一、用伏安法测电池1和电池2的电动势E1、E1以及内阻r1和r1。由测得的数据在U—I图上分别它们的图线直线1和直线2，如图所示，由图可以判断（ ）A．E1 < E2，r1 < r2B．E1 < E2，r1 > r2C．E1 > E2，r1 > r2D．E1 > E2，r1 < r2
牛刀小试
A
例二、用如图甲所示的电路来测量电池电动势E和内电阻r，根据测得的数据作出如图乙所示的U-I图线，由图可知（　　）A．电池电动势的测量值为1.40VB．电池内阻的测量值为3.5ΩC．外电路发生短路时的电流为0.4AD．电压表的示数为1.20V时，电阻R的阻值为0.20Ω
牛刀小试
A
牛刀小试
例三、某同学按图示的电路测定电池组的电动势和内阻。图中已将实验器材进行了部分连接。
（1）请根据实验原理，将图中的实物电路补充完整。
伏阻法
（2）实验时发现电流表坏了，于是移去电流表，同时用电阻箱替换滑动变阻器。重新连接电路，请画出相应的电路图，并说明怎样得到U-I图像中电流I的数据。
E 偏小
r 偏小
安阻法
（2）实验时发现电压表坏了，于是移去电压表，同时用电阻箱替换滑动变阻器。重新连接电路，请画出相应的电路图，并说明怎样得到U-I图像中电压U的数据。
E 准确
r 偏大

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