12.3实验：电池电动势和内阻的测量同步练习【新教材】（含解析）人教版（2019）2024-2025高二物理必修第三册

12.3实验：电池电动势和内阻的测量同步练习 梳理基础知识： 一、伏安法测电源的电动势和内阻 1．实验原理 闭合电路欧姆定律． 2．实验器材 干电池、电压表、电流表、 、开关、导线、坐标纸和刻度尺． 3．实验步骤 (1)电流表用0.6 A的量程，电压表用3 V的量程，按图连接好电路． (2)把滑动变阻器的滑片移到接入电路阻值最 的一端． (3)闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(I1，U1)．用同样的方法再测量几组I、U值，填入表格中． (4)断开开关，拆除电路，整理好器材． 4．实验数据处理 (1)列方程组，解出E、r，并多次测量求平均值． (2)用作图法处理数据，如图所示． ①图线与纵轴交点为 ； ②图线斜率的绝对值为 . 5．误差分析 (1)偶然误差：主要来源于电压表和电流表的读数以及作U－I图像时描点不准确． (2)系统误差： ①若采用甲图电路 方法a　 表的 作用造成误差，电压值越大，电压表的分流越多，对应的I真与I测的差越大，IV＝.其中U－I图像如图乙所示． 结论：E测r真． 方法b　等效电源法 如图丙所示，E测＝E真，r测＝r＋RA>r真． (3)电路选择： ①电源内阻一般较小，选图甲电路误差较小． ②当内阻已知时选图丙电路，此时r＝k－RA，没有系统误差． 6．注意事项 (1)为了使路端电压变化明显，可使用内阻较 的旧电池． (2)电流不要过大，应小于0.5 A，读数要快． (3)要测出不少于6组的(I，U)数据，变化范围要 些． (4)若U－I图线纵轴刻度不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，内阻应根据r＝||确定． 二、安阻法测电动势和内阻 1．实验原理 闭合电路的欧姆定律E＝IR＋Ir，电路图如图所示． 2．实验器材 电池、 、 、开关、导线、坐标纸和刻度尺． 3．数据处理 (1)计算法：由 解方程组求得E、r. (2)图像法：由E＝I(R＋r)可得 ①＝R＋，可作－R图像(如图甲) －R图像的斜率k＝，纵轴截距为 ②R＝E·－r，可作R－图像(如图乙) R－图像的斜率k＝E，纵轴截距为－r. 4．误差分析 (1)误差来源：电流表有电阻，导致内阻测量不准确； (2)结论：E测 E真，r测 r真(r测＝r真＋rA)． 三、伏阻法测电动势和内阻 1．实验原理 闭合电路欧姆定律E＝U＋r，电路图如图所示． 2．实验器材 电池、 、 、开关、导线、坐标纸和刻度尺． 3．数据处理 (1)计算法：由 解方程组可求得E和r. (2)图像法：由E＝U＋r得：＝＋·.故－图像的斜率k＝，纵轴截距为，如图． 4．误差分析 (1)误差来源：电压表有内阻，干路电流表达式不准确，导致电动势测量不准确； (2)结论：E测 E真，r测 r真． 梳理基础知识答案： 一、伏安法测电源的电动势和内阻 2． 滑动变阻器 3．实验步骤 大 电源电动势E 内阻r. 电压 分流 6．注意事项 大 大 二、安阻法测电动势和内阻 电流表、电阻箱 (2)结论：＝ ＞ 电压表、电阻箱 (2)结论：＜ ＜ A组基础训练题 一、单选题 1．如图所示，某同学用图示电路测量电源的电动势和内电阻。为减小实验的系统误差，可采用的方法是（　　） A．用内阻小的电压表 B．用内阻大的电压表 C．用内阻小的电流表 D．用内阻大的电流表 2．如图所示，在测电源电动势和内阻的实验中，闭合开关S，改变滑动变阻器的阻值，读出电压表示数U和电流表示数I，下列说法正确的是（　　） A．电压表读数U增大时电流表读数I也必定增大 B．电压表与电流表读数变化量的比值的绝对值是滑动变阻器的电阻 C．电压表与电流表读数的比值是电源内阻 D．电压表与电流表读数变化量比值的绝对值是电源内阻 ... ...