解析测电源的电动势和内电阻实验
测电源的电动势和内电阻实验,是高中物理的重要实验,无论是原教科书,还是课程标准教科书,都把它列为学生实验;无论是普通高考大纲,还是课程标准试验区高考大纲,都把它列为必考实验;从多年以及近几年的高考试卷看,也屡屡出现测电源的电动势和内阻的题目。笔者预测,2008年高考实验题可能考到有关测电源的电动势和内阻的内容。
由于新的课程标准教科书中列出了测电源的电动势和内电阻实验的三种方法,即伏安法和安阻法、伏阻法;所以本文不惜时间和笔墨把三种方法都做出来。
一、实验原理与方法
在闭合电路中,根据全电路欧姆定律,有 ①
其中E表示电源的电动势,U表示电源的路端电压,I表示闭合电路中的电流,r表示电源的内阻。
根据课程标准教科书,实验:测电源的电动势和内电阻可用三种方法:
方法1.伏安法
①式可变为 ,改变电路的外电阻R,测出一系列的I和U值,作出U-I图象。图象在U轴上的截距即为电源的电动势,直线的斜率即为内阻的负值。此方法叫伏安法,用伏特表和安培表。
方法2.安阻法 ①式可变为 ,或 ,改变电路的外电阻R,测出一系列的I和R值,作出R-1/I图象。图象在R轴上的截距即为电源的内阻,