高考物理复习 实验9 测定电源的电动势和内电阻教案.doc

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1、实验9测定电源的电动势和内电阻测电源的电动势和内电阻实验,是高中物理的重要实验，无论是原教科书，还是课程标准教科书，都把它列为学生实验；无论是普通高考大纲，还是课程标准试验区高考大纲，都把它列为必考实验；从多年以及近几年的高考试卷看，也屡屡出现测电源的电动势和内阻的题目。测电源的电动势和内电阻实验，传统的方法是用电流表、电压表和滑动变阻器或电阻箱，新技术的数字化实验方法是用电流传感器、电压传感器代替电流表、电压表并用数据采集器和电子计算机辅助实验，好处是：数据处理和作图象非常快，一眨眼的工夫图象就出来了。由于新的课程标准教科书中

2、列出了做测电源的电动势和内电阻实验的三种方法，即伏安法和安阻法、伏阻法；去年高考中有三个省不约而同地考到了安阻法并用作图法，所以本文不惜时间和笔墨把三种方法都做出来。1．实验原理：在闭合电路中，根据全电路欧姆定律，有①，其中E表示电源的电动势，U表示电源的路端电压，I表示闭合电路中的电流，r表示电源的内阻。根据课程标准教科书，实验：测电源的电动势和内电阻可用三种方法：方法1.①式可变为，改变电路的外电阻R，测出一系列的I和U值，作出U-I图象。图象在U轴上的截距即为电源的电动势，直线的斜率即为内阻的负值。此方法叫伏安法，用伏特表

3、和安培表。方法2.①式可变为，或，改变电路的外电阻R，测出一系列的I和R值，作出R-1/I图象。图象在R轴上的截距即为电源的内阻，直线的斜率即电源的电动势E。此方法叫安阻法，用安培表和电阻箱。方法3.①式可变为，或，改变电路的外电阻R，测出一系列的U值，作出图象。图象在轴上的截距的倒数即为电源电动势，直线的斜率与截距的倒数乘积即为电源的内阻。此方法叫伏阻法，用伏特表和电阻箱。基础实验是伏安法。安阻法和伏阻法是在伏安法实验的基础上的提高。2．实验目的：用三种方法测定电源的电动势和内阻。3．实验步骤一、伏安法1.实验电路图图1-11

4、.实验结果图象图1-22.计算数据电压轴上的截距为电池的电动势：E=6.0V,电流轴上的截距为最大电流,则电池的内阻为r=1.0Ω。3.实验实物图图1-34.实验结果图象图1-41.计算数据电压轴上的截距为电池的电动势：E=9.0V,电流轴上的截距为最大电流,则电池的内阻为r=1.0Ω。二、安阻法1.用仿真实验室研究按电路图搭建实验装置，如图2-1图2-1改变电阻箱的阻值，电流表的读数对应变化，得到电流与电阻的关系图象，见图2-2.图2-2由于图4不是直线，不便于求电动势和内阻，在实验过程中时，记下一系列的数据，把数据输入到Ex

5、cel中并求出电流I的倒数1/I,见下表。RI1/I100.2643.8.360.313.6.860.3692.5.360.4562.4.110.5671.3.360.6651.2.110.9321.1.361.230.02.90.表1作出电流的倒数随电阻变化的图象，R～1/I图象，见图2-3的直线。图2-3根据，得到，知：R～1/I图线直线的斜率即为电动势E，R轴上的截距的绝对值为内阻。从图5读出数据，计算得为，纵轴上的截距为-1，则电池的内阻为。二、伏阻法（见例题）例1．2007理综四川卷第22(2)题甲同学设计了如图所示的

6、电路测电源电动势E及电阻R1和R2的阻值。实验器材有：待测电源E(不计内阻)，待测电阻R1，待测电阻R2，电压表V(量程为1.5V，内阻很大)，电阻箱R(0-99.99Ω)，单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干。①先测电阻R1的阻值。请将甲同学的操作补充完整：闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数r和对应的电压表示数U1，保持电阻箱示数不变，______________，读出电压表的示数U2。则电阻R1的表达式为R1＝__________。②甲同学已经测得电阻R1＝4.8Ω，继续测电源电动势E和电阻R2的阻值。

7、该同学的做法是：闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图所示的图线，则电源电动势E＝_____V，电阻R2=_____Ω。③利用甲同学设计的电路和测得的电阻R1，乙同学测电源电动势E和电阻R2的阻值的做法是：闭合S1，将S2切换到b，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了相应的图线，根据图线得到电源电动势E和电阻R2。这种做法与甲同学的做法比较，由于电压表测得的数据范围______（选填“较大”、“较小”或“相同”)，所以

8、_____同学的做法更恰当些。答案：①将S2切换到b，R1＝。②E＝1.43或10/7V，R2＝1.2Ω③较小，甲【解析】①（1）（2）由（2）式得，代入（1）式，经过复杂的运算得R1＝。②根据，有，比照直线方程，有截距，所以E＝1.43或10/7V；斜率，又，