测量电源电动势与内阻方法探析

刘全文

测量电源电动势（E）和内阻（r），是电学的重要实验，在近几年的高考中曾多次出现，并且每次考查，题型都有所不同，所以广大教师和学生都应重视该实验。笔者认为，使用不同的测量仪器可以从不同的角度进行测量，下面将根据这一思路介绍几种测量方法。

一、电流表和电压表测量电源电动势和内阻

实验所需元器件：直流电源、电流表、电压表、导线、滑动变阻器和电键。

图1实验原理：如图1所示。

实验数据处理：①由E=U+Ir知：调节滑动变阻器，测出路端电压U和干路电流I的两组数据，列方程：

E=U1+I1r

E=U2+I2r

求解。

②调节滑动变阻器，测出路端电压U和干路电流I的多组数据（至少六组数据），在平面直角坐标系中描点图2连线，如图2所示，作出U=-Ir+E的关系图像；在U-I关系图像中，纵轴截距表示电源电动势，倾斜直线斜率的绝对值表示电源内电阻。

【例1】在“测定电池的电动势和内阻”实验中，通过改变滑动变阻器电阻的大小，测量并记录多组电压和相应电流值，某同学利用图3所示原理进行实验，并利用图像处理实验数据得到如图4所示的图像。

图3（1）在如图3所示的电路原理图中，产生系统误差的主要原因是。

（2）由该同学所作的U—I图线可得被测干电池的电动势E=

图15图16mgsinθ-μmgcosθ=ma，

解得a=2m/s2

s=112at2=16mt=4s

点评：本题难点在于摩擦力方向分析，分析时一般考虑是否有相对运动，没有相对运动则应是静摩擦力或没有摩擦力；而有相对运动则应考虑相对运动方向问题，教师对“相对”二字要作较为全面的分析，用图像帮助学生突破难关，理清多过程问题中混淆因素。

摩擦力作为高考物理中的重点，学生的分析往往停留在抽象思维阶段，所以一旦分析不当，就容易造成较严重的错误，通过作图使问题简捷、形象、直观，相对能减少错误发生的概率；同时学生作图习惯的养成，图像分析能力的提高，能减少考试中对图像的恐慌心理，答题效果必有所提高。

参考文献

[1]陈忠.图像法巧解物理中的复杂问题[J].中学物理，2011（15）.

[2]王超良.图像法处理问题的思路[J].数理化学习，2011（Z1）.

[3]刘贵生.物理图像在教学中的作用[J].中学生数理化，2008（10）.

[4]李达.物理图像中“面积”的妙用[J].中学生数理化，2011（2）.

[5]邓有鸿.物理图像中“面积”实际物理意义的探讨[J].中学物理教学参考，2011（Z1）.

（责任编辑易志毅）endprint

测量电源电动势（E）和内阻（r），是电学的重要实验，在近几年的高考中曾多次出现，并且每次考查，题型都有所不同，所以广大教师和学生都应重视该实验。笔者认为，使用不同的测量仪器可以从不同的角度进行测量，下面将根据这一思路介绍几种测量方法。

一、电流表和电压表测量电源电动势和内阻

实验所需元器件：直流电源、电流表、电压表、导线、滑动变阻器和电键。

图1实验原理：如图1所示。

实验数据处理：①由E=U+Ir知：调节滑动变阻器，测出路端电压U和干路电流I的两组数据，列方程：

E=U1+I1r

E=U2+I2r

求解。

②调节滑动变阻器，测出路端电压U和干路电流I的多组数据（至少六组数据），在平面直角坐标系中描点图2连线，如图2所示，作出U=-Ir+E的关系图像；在U-I关系图像中，纵轴截距表示电源电动势，倾斜直线斜率的绝对值表示电源内电阻。

【例1】在“测定电池的电动势和内阻”实验中，通过改变滑动变阻器电阻的大小，测量并记录多组电压和相应电流值，某同学利用图3所示原理进行实验，并利用图像处理实验数据得到如图4所示的图像。

图3（1）在如图3所示的电路原理图中，产生系统误差的主要原因是。

（2）由该同学所作的U—I图线可得被测干电池的电动势E=

图15图16mgsinθ-μmgcosθ=ma，

解得a=2m/s2

s=112at2=16mt=4s

点评：本题难点在于摩擦力方向分析，分析时一般考虑是否有相对运动，没有相对运动则应是静摩擦力或没有摩擦力；而有相对运动则应考虑相对运动方向问题，教师对“相对”二字要作较为全面的分析，用图像帮助学生突破难关，理清多过程问题中混淆因素。

摩擦力作为高考物理中的重点，学生的分析往往停留在抽象思维阶段，所以一旦分析不当，就容易造成较严重的错误，通过作图使问题简捷、形象、直观，相对能减少错误发生的概率；同时学生作图习惯的养成，图像分析能力的提高，能减少考试中对图像的恐慌心理，答题效果必有所提高。

参考文献

[1]陈忠.图像法巧解物理中的复杂问题[J].中学物理，2011（15）.

[2]王超良.图像法处理问题的思路[J].数理化学习，2011（Z1）.

[3]刘贵生.物理图像在教学中的作用[J].中学生数理化，2008（10）.

[4]李达.物理图像中“面积”的妙用[J].中学生数理化，2011（2）.

[5]邓有鸿.物理图像中“面积”实际物理意义的探讨[J].中学物理教学参考，2011（Z1）.

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测量电源电动势（E）和内阻（r），是电学的重要实验，在近几年的高考中曾多次出现，并且每次考查，题型都有所不同，所以广大教师和学生都应重视该实验。笔者认为，使用不同的测量仪器可以从不同的角度进行测量，下面将根据这一思路介绍几种测量方法。

一、电流表和电压表测量电源电动势和内阻

实验所需元器件：直流电源、电流表、电压表、导线、滑动变阻器和电键。

图1实验原理：如图1所示。

实验数据处理：①由E=U+Ir知：调节滑动变阻器，测出路端电压U和干路电流I的两组数据，列方程：

E=U1+I1r

E=U2+I2r

求解。

②调节滑动变阻器，测出路端电压U和干路电流I的多组数据（至少六组数据），在平面直角坐标系中描点图2连线，如图2所示，作出U=-Ir+E的关系图像；在U-I关系图像中，纵轴截距表示电源电动势，倾斜直线斜率的绝对值表示电源内电阻。

【例1】在“测定电池的电动势和内阻”实验中，通过改变滑动变阻器电阻的大小，测量并记录多组电压和相应电流值，某同学利用图3所示原理进行实验，并利用图像处理实验数据得到如图4所示的图像。

图3（1）在如图3所示的电路原理图中，产生系统误差的主要原因是。

（2）由该同学所作的U—I图线可得被测干电池的电动势E=

图15图16mgsinθ-μmgcosθ=ma，

解得a=2m/s2

s=112at2=16mt=4s

点评：本题难点在于摩擦力方向分析，分析时一般考虑是否有相对运动，没有相对运动则应是静摩擦力或没有摩擦力；而有相对运动则应考虑相对运动方向问题，教师对“相对”二字要作较为全面的分析，用图像帮助学生突破难关，理清多过程问题中混淆因素。

摩擦力作为高考物理中的重点，学生的分析往往停留在抽象思维阶段，所以一旦分析不当，就容易造成较严重的错误，通过作图使问题简捷、形象、直观，相对能减少错误发生的概率；同时学生作图习惯的养成，图像分析能力的提高，能减少考试中对图像的恐慌心理，答题效果必有所提高。

参考文献

[1]陈忠.图像法巧解物理中的复杂问题[J].中学物理，2011（15）.

[2]王超良.图像法处理问题的思路[J].数理化学习，2011（Z1）.

[3]刘贵生.物理图像在教学中的作用[J].中学生数理化，2008（10）.

[4]李达.物理图像中“面积”的妙用[J].中学生数理化，2011（2）.

[5]邓有鸿.物理图像中“面积”实际物理意义的探讨[J].中学物理教学参考，2011（Z1）.

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