电源电动势和内阻测定的例题解析-论文.pdf

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1、技法点拨囝●·_，，'●··々．-_‘_．II·t．·●_．．·●，．-．·●·-．··●·_．1_．··．‘-_●_‘．．‘-．-。·电源电动势和≥内阻测淀的例题解··‘⋯·_■刘恩生测定电源电动势和内阻是高中物理重要的分组E-—ItU2-12G实验之一。因此，要充分挖掘物理教材中实验的探索—Ii-12I1-I2性因素，不断拓宽探索性实验设置的新路子，努力将例题2：利用一只量程合适的电流表、一个电阻已掌握的知识和规律创造性地运用到新的实验情景箱和一个开关K，测量一个电池组的电动势和内电中去。下面将就中学阶段完成这一

2、实验的多种方法阻。请画出实验原理图。写出用测量值表示电源的电加以归类例析，其中有基本的方法，更有创新的方动势和内电阻。法，从中可以欣赏到创新思维的美妙。解析：此题为用一只电流表和一只电阻箱测量例题l：测量电源的电动势E及内阻r(E约为(I-R)。4．5V，r约为1．5n)。与典型的肱测电动势及内阻的实验相比，本器材：量程为3V的理想电压表，量程为0．5A的题所提供的器材中缺少电压表，由题中的器材分析，电流表A(具有一定内阻)，固定电阻R=4Q，滑动变可用电阻箱代替电压表。由于电流可测，由电流、电阻器尺，开关K，导线若

3、干。阻就可以算出电压(这个电压是电阻箱的电压，比路(1)画出实验电路原理图，图中各元件需用题目端电压偏小，系统误差是由电流表的分压造成的)。中所给出的符号或字母标出。(2)实验中，当电流表读数为^时，电压表读数为U，；当电流表读数为，2时，电压表读数为，则可以求出E：——，r==——。(用，，，2，(，．，及R表示)解析：此题为用一只电压表和一只电流表测量(l{1这是课本上提供的常规方法，基本原理是利用相对应的方程。全电路欧姆定律，~[JE=U+Ir，只要测出两组路端电压E=I1(l+r)，E=I2(R2+r)和总电

4、流，联立解方程组即可得电源的电动势和内阻r。该方法一般有电流表外接法(如图1)和电流(4)解方程组可得E和r1,12(Rt～Rl承r

5、1R1表内接法(如图2)。在图1中，由于电压表有分流作p-～一一一．用，s和r的测量值均将偏小，即：I1-1211-]2说明：此种方法使测得的电动势无系统误差，但内阻偏大。即E测=E真，r徊R^+r真>r真(1刮图2)例题3：利用一只量程合适的电压表、一个电阻箱和一个开关K，测量一个电池组的电动势和内电阻。请画出实验原理图。写出用测量值表示电源的电动势和内电阻。EE解析：用一只电压表和

6、一只电阻箱测量(『，．R)。图I图2与典型的，法测电动势及内阻的实验相比，本题所提供的器材中缺少电流表，由题中的器材分析，=一真r流，比通过电池的电流偏小，系统误差是由电压表的此题为课本中测电源电动势和内阻的变形实分流造成的)。实验原理图如下。实验步骤是：验，与课本中不同的是：多了一个阻值为4Q的定

7、值(1)按实验原理图接好实验电路电阻。①从电表安全角度考虑电路。电压表的量程小(2)改变电阻箱阻值，分别读出两组电阻箱阻值于电源的电动势，若将电压表直接接在电源两端无和对应的路端电压值R、U。、R、论R取何值电压表读数都超过量程，电压表不能直(3)根据闭合电路欧姆定接电源的路端电压。②从减少误差的角度考虑电路。律列出与这两组数据相对应的定值电阻的作用是在测电源电动势和内阻时，内阻方程：大一点路端电压的变化明显些，测量误差小一些，故4n的电阻应串联在干路上，等效为电源的内电阻的=+，，=+E图5一部分；电压表为理想电压

8、表，(4)解方程组可得和r其分流的影响不计，为减少误(JR1+

9、R2)‘lU2(l一)RlR2差应采用电流表外接法，即电压表应并联接在等效电源的两2R1一UlR2，^l尺l—UlR2说明：此种方法由于电压表内阻R的存在，具有端，电流表直接与串联在电路上，如图3所示。本题妙在一分流作用，值使测得的电动势和内阻均偏小。即E只既能保护电阻又能保护电压E真<瞻：慎(，真(同图1)。表和电流表的电。由闭合电Er路欧姆定律可得图3(作者单位：江苏省丹阳市第六中学)