高中物理试卷：用多种方法测定电源的电动势和内阻

11-08 12:22:48高中试卷

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测定电源的电动势和内阻实验是高考中的热点，主要考查对该实验原理的理解，即用伏安法测电源的电动势和内阻。涉及实验步骤和误差分析的考查，即学会用U-I图象处理实验数据求出电源电动势E和内阻r，以及电表内阻对实验结果产生的影响的误差分析。而高考命题不仅局限于课本上的实验项目，要注意方法的迁移，即要考查学生要有迁移知识的能力和创新思维能力。下面介绍其它几种测定电源电动势和内阻的方法，分析每种方法的原理及处理办法。

　　1．用一只电流表和电阻箱测量

　　如图1所示，改变电阻箱R的阻值，测出不同阻值时对应的电流表的示数，设分别为R₁、I₁和R₂、I₂。设被测电源的电动势和内阻分别为E、r，电流表的内阻为R_A，则由闭合电路欧姆定律可得：

r" width=106 >

　　E=I₁（R₁+r+R_A），

　　E=I₂（R₂+r+R_A），

　　解得

　" width=96 align=absMiddle>，r" width=118 align=absMiddle>。

　　若采用图象法处理实验数据，则由闭合电路欧姆定律得：

　　E=I（R+r+R_A）， ①

　　（1）将①式转化变为：

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　　即要求作出r" width=74 align=absMiddle>图线，见图2所示，此直线的斜率为电源电动势E，对应纵轴截距的绝对值为电源的内阻r。

r" width=127 >

　　（2）或将①式转化变为：

　" width=120 >，

r" width=170 align=absMiddle>

　　即要求作出r" width=34 align=absMiddle>图线，见图3所示，此直线的斜率为电源电动势E，对应纵轴截距的绝对值与电流表内阻R_A的差为电源的内阻r。

　　（3）或将①式转化变为：

　" width=115 align=absMiddle>，

　　即要求作出r" width=34 align=absMiddle>图线，见图4所示，此直线的斜率的倒数为电源电动势E，对应纵轴截距除以斜率再与电流表内阻R_A的差为电源的内阻r。

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　　（4）或将①式转化变为：

　" width=128 align=absMiddle>，

　　即要求作出r" width=34 align=absMiddle>图线，见图5所示，此直线的斜率的倒数为电源电动势E，对应纵轴截距除以斜率为电源的内阻r。

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