2012届高考物理实验测定电源的电动势和内电阻复习教案

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1、2012届高考物理实验测定电源的电动势和内电阻复习教案实验9测定电的电动势和内电阻测电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，也屡屡出现测电的电动势和内阻的题目。测电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

2、常快，一眨眼的工夫图象就出了。由于新的程标准教科书中列出了做测电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，所以本不惜时间和笔墨把三种方法都做出。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表示电的电动势，U表示电的路端电压，I表示闭合电路中的电流，r表示电的内阻。根据程标准教科书，实验：测电的电动势和内电阻可用三种方法：方法1①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轴上的截距即为电的电动势，直线

3、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2①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轴上的截距即为电的内阻，直线的斜率即电的电动势E。此方法叫安阻法，用安培表和电阻箱。方法3①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电动势，直线的斜率与截距的倒数乘积即为电的内阻。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：用三种方法测定电的电动势和内阻。

4、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=60V,电流轴上的截距为最大电流,则电池的内阻为r=10Ω。4实验实物图图1-3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=90V,电流轴上的截距为最大电流,则电池的内阻为r=10Ω。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，

5、记下一系列的数据，把数据输入到Exel中并求出电流I的倒数1/I,见下表。RI1/I1002643787879836031322806686036927100273604621929824110671763668336066103792110932107296113612308130080290344828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。从图读出数据，计算得为，纵轴上的截距为-1，则电池的

6、内阻为。三、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电路测电电动势E及电阻R1和R2的阻值。实验器材有：待测电E(不计内阻)，待测电阻R1，待测电阻R2，电压表V(量程为1V，内阻很大)，电阻箱R(0-9999Ω)，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＝_

7、_________。②甲同学已经测得电阻R1＝48Ω，继续测电电动势E和电阻R2的阻值。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，根据图线得到电电动势E和电阻R2。这种做法与

8、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_____同学的做法更恰当些。答案：①将S2切换到b，R1＝。②E＝143或10/7V，R2＝12Ω③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＝143或10/7V；斜率，又，已测出R