“图像法”在“测量电源的电动势和内阻”实验中的应用

黄益全

摘要：《普通高中物理课程标准》指出，高中物理课程旨在进一步提高学生的科学素养，落实“立德树人”的根本任务。基于学科核心素养教学实施策略和方法，要落实到教育教学的全过程，本文重点介绍在《测量电源的电动势和内阻》的实验中，通过图像法处理数据，从而得出电源的电动势和内阻的方法。

关键词：学科核心素养;图像法;电动势;内阻

物理规律常常用图像描述，通过图像解决物理问题是一个很重要的物理方法。

利用图像解决物理问题要正确写出函数关系式，理解式中每一个量的物理含义，以及图像中截距、斜率、面积等所对应的物理含义，从而得出结论。在用“伏-安法”、“ 安-阻法”、“ 伏-阻法”《 测量电源的电动势和内阻》的实验中，利用闭合电路欧姆定律原理再結合图像法处理数据得出电源的电动势和内阻。

一、“伏-安法”测电池的电动势E和内阻r

例1.用下列仪器测定一节旧干电池的电动势和内阻.

A.待测干电池：电动势约为1.5V，内电阻约1Ω

B.电流表：量程0.6A，内电阻为0.2Ω

C.电压表：量程3V，内电阻约30kΩ

D.滑动变阻器：0～20Ω，额定电流2A

E.开关、导线若干

根据如图实验电路图，实验测量数据，作出U-I图象如图所示，由图象求得电池的电动势E=V，内阻r=Ω（保留两位小数）.

解析：由图示电源的U-I图象结合函数U=E-Ir可知：

电源的电动势为纵轴截距，读数为E=1.46V，

二、“安-阻法”测电池的电动势E和内阻r