测电源电动势和内阻VIP专享VIP免费

•实验九测定电源的电动势和内阻•热点：测定电源电动势和内阻的其他方法•电源的电动势和内阻测量方法一般为伏安法，另外还有以下•几种方法：•1．安阻法：用一个电流表和电阻箱测量，电路如图3所示，测量原理为：E=U+Ir,U用IR替换，E＝I1(R1＋r)，E＝I2(R2＋r)，由此可求出E和r，此种方法使测得的电动势无偏差，但是用R上的电压代替外电压，所以内阻偏大•．图32．伏阻法：用一个电压表和电阻箱测量，电路如图4乙所示，测量原理为：E=U+Ir,I用U/R替换,E＝U1＋U1R1r，E＝U2＋U2R2r，由此可求出r和E，此种方法测得的电动势和内阻均偏小．（无论安阻还是伏阻，仍然需要知道外电压和干路电流，缺什么求什么。）图43．双伏法：用两个电压表可测得电源的电动势，电路如图5所示．测量方法为：断开S，测得V1、V2的示数分别为U1、U2，此时，E＝U1＋U2＋U1RVr，RV为V1的内阻；再闭合S，V1的示数为U1′，此时E＝U1′＋U1′RVr，解方程组可求得E和r.图5【典例2】(2013·安徽卷，21Ⅲ)根据闭合电路欧姆定律，用图6所示电路可以测定电池的电动势和内电阻．图中R0是定值电阻，通过改变R的阻值，测出R0两端的对应电压U12，对所得的实验数据进行处理，就可以实现测量目的．根据实验数据在1U12－R坐标系中描出坐标点，如图7所示．已知R0＝150Ω，请完成以下数据分析和处理．(1)图10中电阻为________Ω的数据点应剔除；(2)在坐标纸上画出1U12－R的关系图线；•(3)图线的斜率是________(V－1·Ω－1)，由此可得电池电动势Ex＝________V.解析(1)由闭合电路欧姆定律得E=U外+IrEx＝(U12＋IR)＋Irx把I＝U12R0代入上式得Ex＝U12＋U12R0(R＋rx)变形得1U12＝1Ex＋rxR0Ex＋1R0ExR从上式看出1U12和R是线性关系，图象是直线，应剔除R＝80.0Ω的数据点．根据所描点画出的1U12－R图线是直线(大多数点落在直线上)，如图所示，图线的斜率k＝1R0Ex.由图象取两点(0,0.71)和(180,1.51)，得出k＝1.51－0.71180－0V－1·Ω－1≈4.44×10－3V－1·Ω－1，Ex＝1kR0＝14.44×10－3×150V≈1.50V.答案(1)80.0(2)见解析图所示(3)4.44×10－31．50反思总结：在利用作出的图象求解未知量时，应特别注意直线的斜率、截距．为了明确斜率、截距的意义，要先写出两个量的函数关系，然后从数学表达式中找到斜率、截距的意义．•探究高考命题视角•以本实验为背景，通过改变实验条件、实验仪器设置题目，不脱离教材而又不拘泥教材，体现开放性、探究性、设计性等特点．•视角1实验方法、方案的选择•根据题目所给仪器―→确定实验方案伏安法、安阻法、伏阻法等（即替换）．•视角2实验器材的灵活选用•如：①定值电阻可以作为保护电阻•②定值电阻和电流表可以替换电压表。•③定值电阻和电压表可以替换电流表。•④内阻已知电压表可以替换小量程的电流表使用•视角3图象法处理数据，并巧用数形结合得到实验所要测量的物理量