【原】《实验：电池电动势和内阻的测量》教学

高中电路的两大难测之一：方法多、坑多。

教参中给出的重难点是用U-I图像测定电池的电动势E和内阻r。私自认为测定用词不太恰当，改为用U-I图像处理数据得出电池的电动势E和内阻r，这是难点之一，另一难点是测量电路（非测量仪器本身）造成的误差分析。

实验教学的七大要素：

1. 目的
   

2. 原理

3. 设计

4. 选材

5. 采集

6. 处理

7. 结论

对于本实验，目的很清楚，就是测电池的电动势和内阻。

原理：高中阶段能和电池电动势、内阻扯上一点关系的也就是闭合电路欧姆定律。

设计是难点，原理懂了的基础上，如何设计才能更好的达成目的是考验设计能力的。

深刻理解原理是关键,闭合电路欧姆定律及其变形式有三个：

E=U+Ir             （1）

E=I（R+r）       （2）  

E=U/R(R+r)       （3）

三个原理式对应三种设计电路。但要深刻理解式子中各量的涵义，不理解各量的真正涵义。再处理数据就会底虚甚至不知所措，带来的结果就是机械照搬，时对时错。

三式中E和r不用过多解释，就是电源的电动势和内阻。I就是电流，R是外电阻，好像都没啥争议。不深思，就觉得都平常，好多看似平常的事，就怕思考，一思考就感觉门道特多，一思深如海，学而不思就是瞎学，一听就懂，一做就错，本质上就是没经过自己的思考，没有真正懂了，以为懂了和真懂了还得经过思考来过渡。回到正题，I是电流没错，R是电阻也没错。对照开篇三个电路图。

（1）、（2）两个电路图中有电流表，电流表测电流就是一句正确的废话，但关键是电流表所测电流是不是表达式（1）、（2）中所指的电流？表达式中的电流、电压、外电阻真实所指是流过电源的电压、电源两端的电压、电源的外电阻。看到这估计有的看官就看蒙了，这不废话一通吗？

请仔细思考，若要考虑电表的内阻（电表电阻化），电路图（1）中电流表所测电流是不是真正流过电源的电流？滑动变阻器的阻值是不是真正的外电路电阻？电压表示数是不是真正的电源路端电压？除了电压表示数是真正的电源路端电压外，其他两个都是人认为是的，就是伪的，这就是误差所在。

同理:开篇电路图（2）、（3）中电阻箱的阻值也不是真外阻。

也就是说把电路图中电表的示数直接带入表达式中通过处理得出的电动势及内阻，都是伪的，通俗叫法为测量值。测量值跟真值的区别在哪里？找到这个区别，才能更好地根据设计的电路选择匹配的仪器，以使真伪接近。

对电路图（1）、（2）、（3）的真实表达式与伪表达式做一对比。

通过推导，三个电路图中电动势和内阻的测量值与真实值对应关系如下：

电表的内阻对测量值的影响是不同的，选定电路图后，如何选择电表，能推导、理解上式或许有所帮助。下图和开篇第一图有点像，可以思考一下用下图测量对电表的阻值有何要求？