【8A版】高考物理复习-测定电源的电动势和内电阻教案
23页1、【MeiWei_81-优质适用文档】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 ,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. 式可变为 ,改变电路的外电阻R,测出一系列的I
2、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,用伏特表和安培表。方法2. 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. 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1-12. 实验结果图象 图1-23. 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=1.0。4. 实验实物图 图1-35. 实验结果图象 图1-46. 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=1.0。二、 安阻法1. 用仿真实验室研究按电路图搭建
3、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Excel中并求出电流I的倒数1/I, 见下表。RI1/I100.2643.7878798.360.313.2258066.860.3692.7100275.360.4562.1929824.110.5671.7636683.360.6651.5037592.110.9321.0729611.361.230.81300802.90.344828 表1作出电流的倒数随电阻变化的图象,R1/I图象,见图2-3的直线。 图2-3根据,得到,知:R1/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。三、 伏阻法(见例题)例120KK理综四川卷第22(2)题甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势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
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