高中物理 2.10实验：测定电池的电动势和内阻素材 新人教版选修3-1-新人教版高二选修3-1物理素材

10 实验:测定电池的电动势和内阻教学建议水果电池的优点是内阻较大,电池路端电压随电流变化明显,易于进行测量。但其内阻在实验过程中会有明显改变,所以,测量前要做好充分准备,测量尽量迅速,在内阻发生较大变化前结束测量。为了避免电池电动势和内阻发生较大变化,实验中不要将电流调得过大,每次读完数立即切断电源,且最好使电流值由大到小顺序变化,使实验过程中 E 和 r 的值较稳定。实验中要测出不少于 6组 I、U 数据,且变化范围要大一些。教科书先站在一般同学的认识水平上,用求多次测量,多次计算得到的电动势、内阻的平均值的方法来减小测量误差,然后详细介绍了图象法的使用。教学中要让学生理解图象方法的优点,要结合前面学习中学生已经知道的电源 U-I 图象的物理意义,从图象中得到电池电动势和内阻的值。另外,对学有余力的学生的要求:当电池内阻较小时,路端电压变化较小,画出的 U-I 图象会比较“平坦”,很难确定短路电流。对此,我们可以指导学生将 I 轴向 U 轴正方向平移,放大 U 轴的标度,使 U-I 图象更完整。如图所示,路端电压 U 轴的起点是 U0,这时 I 轴上的截距 I0不再是短路电流,电池内阻 r=,可见,电池的内阻仍等于倾斜直线的斜率的绝对值。要让学生在实际操作中积极思考,学会坐标变换的方法,体会这种坐标变换是实际数据处理的需要。参考资料UPS 电源UPS 是不间断电源的英文简称,UPS 是一种含有储能装置,以逆变器为主要组成部分的恒压、恒频的不间断电源。当市电正常时,UPS 将市电稳压或稳压、稳频后供负载使用,同时向机内电池充电;当市电中断时(异常时),UPS 立即在 4~10 毫秒内或“零”中断时间内将蓄电池的电源通过逆变转换的方式向负载继续供应电力,使负载维持正常的工作,以便保存资料并保护负载的软硬件不受损坏。从原理上来说,UPS 是一种集数字和模拟电路,自动控制逆变器与免维护贮能装置于一体的电力电子设备。UPS 电源系统由五部分组成:主路、旁路、电池等电源输入电路,进行 AC/DC变换的整流器(REC),进行 DC/AC 变换的逆变器(INV),逆变和旁路输出切换电路以及蓄能电池。其系统的稳压功能通常是由整流器完成的,整流器件采用可控硅或高频开关整流器,本身具有可根据外电的变化控制输出幅度的功能,从而当外电发生变化时(该变化应满足系统要求),输出幅度基本不变的整流电压。净化功能由储能电池来完成,由于整流器对瞬时脉冲干扰不能消除,整流后的电压仍存在干扰脉冲。储能电池除可存储直流直能的...