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点击下载 - 天津北辰教育网 浙江省桐乡市高级中学 胡亦中 测定电源的电动势和内阻实验是高考中的热点，主要考查对该实验原理的理解，即用伏安 法测电源的电动势和内阻。涉及实验步骤和误差分析的考查，即学会用图象处理实验数U-I据求出电源电动势和内阻，以及电内阻对实验结果产生的影响的误差分析。而高考命Er 题不仅局限于课本上的实验项目，要注意方法的迁移，即要考查学生要有迁移知识的能力和 创新思维能力。下面介绍其它几种测定电源电动势和内阻的方法，分析每种方法的原理及处 理办法。 如图1所示，改变电阻箱的阻值，测出不同阻值时对应的电流表的示数，设分别为R R、I和R、I。设被测电源的电动势和内阻分别为E、r，电流表的内阻为R，则由闭合电1122A 路欧姆定律可得： E=I（R+r+R）， 11A （）， E=IR+r+R22A 解得 ，。 若采用图象法处理实验数据，则由闭合电路欧姆定律得： （）， ? E=IR+r+RA （1）将?式转化变为： ， 即要求作出图线，见图2所示，此直线的斜率为电源电动势E，对应纵轴截 距的绝对值为电源的内阻r。 （2）或将?式转化变为： ， E，对应纵轴截距的绝对值与电流表内阻R的差为电源的内阻r。 A 即要求作出图线，见图3所示，此直线的斜率为电源电动势 （3）或将?式转化变为： ， 即要求作出图线，见图4所示，此直线的斜率的倒数为电源电动势E，对应纵轴截距除以斜率再与电流表内阻R的差为电源的内阻r。 A （4）或将?式转化变为： ， E，对应纵轴截距除以斜率为电源的内阻r。 即要求作出图线，见图5所示，此直线的斜率的倒数为电源电动势 如图6所示，改变电阻箱R的阻值，测出不同阻值时对应的电压表的示数，设分别为 R、U和R、U。设被测电源的电动势和内阻分别为E、r，电压表的内阻为R，则由闭合电1122V路欧姆定律可得： ， ， 解得 ， 。 若采用图象法处理实验数据，则由闭合电路欧姆定律得： ， ? （1）将?式转化变为： ， 即要求作出图线，见图7所示，此直线对应纵轴截距的绝对值的倒数为电 r，该直线的斜率除以对应纵轴截距的绝对值为电源电动势E。 源的内阻 （2）将?式转化变为： ， 即要求作出图线，见图8所示，此直线对应纵轴截距的绝对值减去电压表内阻的 倒数再倒数为电源的内阻 ，该直线的斜率乘以电源的内阻为电源电动势。 rrE （3）将?式转化变为： ， 即要求作出图线，见图9所示，此直线对应纵轴截距的倒数为电源的电动势 E，该直线的斜率除以对应纵轴截距为电源的内阻r。 （4）将?式转化变为： ， 即要求作出图线，见图10所示，此直线对应纵轴截距为，该直线的 E和内阻r。 斜率为，利用上述两结论可解得电源的电动势 测量电路如图11所示，断开K时，测得两电压表的示数分别为U、U，再闭合K，此时12电压表的示数为′。设被测电源的电动势和内阻分别为，电压表的内阻为，VUE、rVR111V则由闭合电路欧姆定律可得： ， ， 解得 ， 。 通过上面分析可知，在物理实验备考复习过程中，要重视实验原理和方法的迁移，学会 用多种方法处理实验数据。在物理高考考纲中涉及与实验有关能力要求有：?能独立完成“知 识内容表”中所列的实验，能明确实验目的，能理解实验原理和方法，能控制实验条件，会 使用仪器，会观察、分析实验现象，会记录、处理实验数据，并得出结论。能灵活地运用已 学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题。?能够根据具体问题列出物理量之间的 关系式，进行推导和求解，并根据结果得出物理结论，必要时能运用几何图形，函数图像进 行表达、分析。要提高这些方面的能力，在平时教学过程中，多尝试对学生进行物理思想、 方法和实验设计的教学，多尝试进行开放式教学，努力开发学生的潜在能力。