高中物理教学论文测量电源电动势与内阻的思路和方法粤教版

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1、测量电源电动势与内阻的思路和方法摘要：在测量电源电动势和内阻时，可根据不同的仪器，采用不同的测量方法，但不管哪种方法，都要遵循一个思路，那就是E=U+Ir或E=IR+Ir。本文通过五种测量方法、八个例子，着重总结了测量电源电动势和内阻的思路，可谓万变不离其宗。它对今后指导学生复习，培养学生运用理论知识解决实际问题、探究物体变化规律将起到很好作用。由于理论水平有限，不足之处请给予指正。测量电源电动势（E）和内阻（r），是电学的一个重要实验，在近年高考中曾多次出现，并且每次考查，题型都有所不同，如何做好该实验的复习呢？笔者

2、认为，不同的测量仪器，虽有不同的测量方法，但不管哪一种方法，都离不开E=U+Ir或E=IR+Ir这一思路（原理），下面将根据这一思路介绍五种测量方法。一、伏安法测量E、r该测量方法使用的器材是电压表和电流表；电路特点是必须采用安培表内接法；处理数据时，有二种常用方法处理数据：①根据测出的多组U、I数据，列方程组求出E、r。②利用测出的多组U、I数据，在直角坐标图内描出U——I图线，再根据图线求出E、r。若新电池内阻r很小，较难测量r时，通常采用在电压表外串接一个定值电阻。例1．用电压表和电流表测电池电动势和内电阻的实验

3、中，所用电流表和电压表的内电阻分别为0。1Ω和1KΩ，如右图示为所需的器材图。①　请你用实线代替导线把它们连成实验电路，注意两个电表要选用适当量程，并要求变阻器的滑动片在左端时其电阻值最大。②一位同学记录的6组数据见表，试根据这些数据在方格图中画出U－I图线，根据图线求出电池的电动势E=V,内阻r=Ω次数123456I(A)0．420．800．981．401．621．96U(V)2．802．602．402．382．202．000　　　　　2U(V)22.53I(A)解题分析：该题的思路是：E=U+Ir,利用该方程变式U

4、=E-Ir作图。①连线见下图。②U--I图线见下图，得E=3V，r=0.5Ω。176543289017654328901765432890176543289017654328901765432890×1×100×10×10000×100000×1000+-例２．在“用电流表和电压表测电池的电动势和内阻”的实验时，一般是不用新电池而用旧电池进行实验，5用心爱心专心其原是：旧电池的内阻较大，而新电池的内阻很小，实验时，电压表的读数变化很小，从而影响测量值的精确性。如果要较为精确地测量一节新电池的内阻，现给定如图8中的器材，

5、另外还有一此导线。(1).画出实验电路原理图。（2）.用连线的方法将这此仪器连成实验电路。(3).写出实验得出的新电池内阻r的表达式。解题分析:该实验思路是E=U+Ir1，而r1=R0+r，176543289017654328901765432890176543289017654328901765432890×1×100×10×10000×100000×1000+-得r=(E-U)/I–R0。实验电路原理图见下图。AVRR0ErK二．电压表V和电阻箱R。测E、r该测量方法的原理是：E=U+Ir、E=IR+Ir；电路特

6、点有：电压表V和电阻箱R０并联；电压表V和电阻箱R０串联。例3．现要求测量由2节电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r（约几欧），并提供下列器材：电压表V１（量程3V，内阻1KΩ）、电压表V２（量程15V，内阻2KΩ）、电阻箱VRErS甲R０（0-9999Ω）、电键、导线若干。某同学用量程为15V的电压表连接成如图甲示的电路，实验步骤如下：（１）合上电键S，将电阻箱R0阻值调到R1=10Ω，读得电压表的读数为U1（２）将电阻箱R0阻值调到R2=20Ω，读得电压表的读数为U2，ErSA乙由方程组U１=E-U1*r/R1,

7、U2=E–U2*r/R2,解出E、r。①为了减少实验误差，上述实验在选择器材和实验步行骤中，应做哪些改进？　　　　　　　　　　　　　　　　　　。②若提供的是电流表A（量程0.6A，0.1Ω）而不是电压表,该实验能否进行？若能，请作出实验的电路原理图。③若将R0和电压表V改为串联，该实验能否进行？说说你的看法解题分析:①该实验的测量思路是E=U+Ir，而I=U/R。因为电池是2节，电动势约3V,所以,实验应这样改进:电压表量程选5用心爱心专心ErSVAR0丙3V,测多次数据画U-L图，求出E、r。②该实验可以进行,其思路

8、是:E=RI+Ir，电路如图乙示，然后测多组R、I数据，列方程组求解。③能进行,前提是电压表内阻RV是己知,实验思路仍是E=IR+Ir，而I=U/RV,然后测多组数据列方程组求解，电路如图丙示。红黑例4．为了测量一个欧姆表的内部电源的电动势，某同学仅利用提供给他的一个量程满足测量要求、内阻约为几千欧的电压表完成了测量，已知欧姆表刻