实验：测定电源的电动势和内阻(第二课时)
一、 学习目标
1. 了解并掌握用多种方法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。 二、
重点难点
1. 多种方法测电源电动势和内阻的方法； 2. 学会利用图像处理数据。 测电源的电动势和内电阻的几种方法归纳 1．利用电流表和电压表来测量
电路图：有两种连接方式，如图1所示电流表内接法和如图2所示的电流表外接法
U/v 0 I/A 原理： E?U?Ir U?I图像：U?E?Ir 误差：图1所示的电路测量时，E测?E真，r测?r真； 图像截距代表E；斜率代表r
图2所示的电路测量时，E测?E真，r测?r真。
例1．用如图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻
器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材
a．电流表（量程0.6A．3A）； b．电压表（量程3V、15V）
c．定值电阻（阻值1?、额定功率5W） d．定值电阻（阻值10?，额定功率10W） e．滑动变阻器（阻值范围0～10?、额定电流2A） f．滑动变阻器（阻值范围0～100?、额定电流1A）
（1）要正确完成实验，电压表的量程应选择 V，电流表的量程应选择 A； R0应选择
?的定值电阻，R应选择阻值范围是 ?的滑动变阻器。
（2）引起该实验系统误差的主要原因是 。
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2．利用一只电流表和电阻箱来测量 电路图：
1-1/A IR/? 11r1原理：由闭合电路欧姆定律E?I(R?r) ?R图像： ???R IIEEr1 误差：E测?E真，r测?r真 图像截距代表；斜率代表
EE例2．某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻r，
但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为9999?，可当标准电阻用） 一只电流表（量程IR=0.6A，内阻rg?0.1?）和若干导线。
(1) 请根据测定电动势E内电阻r的要求，设计图甲中器件的连接方式，画线把它们连接起来。
图 甲 图 乙 (2) 接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R，读处与R对应的
电流表的示数I，并作记录，当电阻箱的阻值R?2.6?时，其对应的电流表的示数如图乙所示。处理实验数据时
0 11；再制作R-坐标图，II1如图丙所示，图中已标注出了（R,）的几个与测量对
I首先计算出每个电流值I的倒数
应的坐标点，请你将与图乙实验数据对应的坐标点也标注在图丙中上。
(3) 在图丙上把描绘出的坐标点练成图线。
(4) 根据图丙描绘出的图线可得出这个电池的电动势E= V，内电阻r? ?。
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3．利用一只电压表和电阻箱来测量
电路图：
1-1/V U0 U111r ?图像：RURU1 误差：E测?E真，r测?r真 图像截距代表
E原理：由闭合电路欧姆定律E?U?4．其它方法测量
1/??1R1r1 ??EERr；斜率代表
E用一块内阻已知的电流表和一块内阻未知的电流表可以测量内阻较大的电源的电动势和内电阻，其电路原理图如图5所示。设A1的内电阻为R0，假设两电流表的总量程略大于所在回路的电流，若S1闭合，S2断开时，电流表A1的示数为I1，则有：
，
和
，则有：
若S1闭合，S2闭合时，电流表的示数为
，
联立以上两式可得电源的电动势和内电阻分别为：，
点评：此方法亦能准确地测量出电源的电动势和内阻，无系统误差。
例3．为了测量两节串联干电池的电动势，某同学设计了如图所示的实验电路，其中E是待测电池组，内
阻不能忽略；V1、V 2是两只量程都合适的电表，内阻不是很大，且未知，S1、S2是单刀单掷开关；导线若干。
（1） 请根据电路图甲，在图乙中连线，将器材连成实验电路。
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（2） 写出接下来的实验操作过程，及需要测量的物理量是
。
（3） 用测出的物理量，导出串联电池组电动势的表达式是 。
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实验：测定电源的电动势和内阻(第二课时) 答案
例1： （1） 3V ， 0.6A ， 1? ， 0～10? （2）由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小
例2： ④ 1.5 1.46~1.54 ；
例3：（2）先闭
的读数U1 ，V2的读数U1；再闭合S2时，V1的读数U1。 （3）设V1的内阻为RV1，由闭合电路欧姆定律得，
‘
合S1，断开S2时，V1
当闭合S1，断开S2时，
再闭合S2时， 联立以上两式可得：
，
图5
。
U1U2
2．用一个电压表和电阻箱测量，电路如图6所示，测量原理为：E＝U1＋r，E＝U2＋r.由此可求出
R1R2
r和E，此种方法测得的电动势和内阻均偏小．
图6
3．用一只电压表粗测电动势，直接将电压表接在电源两端，所测值近似认为是电源的电动势，此时
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