高中物理選修3-1復(fù)習(xí)，測定電源電動勢和內(nèi)阻知識點(diǎn)

　　掌握用電壓表和電流表測定電源電動勢和內(nèi)阻的方法與原理；學(xué)習(xí)掌握用U-I圖像處理數(shù)據(jù)的方法。

　　一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

　　1. 測定電池的電動勢和內(nèi)電阻。

　　二、實(shí)驗(yàn)原理

　　如圖1所示，改變R的阻值，從電壓表和電流表中讀出幾組I、U值，利用閉合電路的歐姆定律求出幾組E、r值，最后分別算出它們的平均值。此外，還可以用作圖法來處理數(shù)據(jù)。即在坐標(biāo)紙上以I為橫坐標(biāo)，U為縱坐標(biāo)，用測出的幾組I、U值畫出U-I圖象所得直線跟縱軸的交點(diǎn)即為電動勢E值，圖線斜率的絕對值即為內(nèi)電阻r的值。

　　三、實(shí)驗(yàn)器材

　　待測電池，電壓表( 0-3V )，電流表（0-0.6A），滑動變阻器（10Ω），電鍵，導(dǎo)線。

　　四、實(shí)驗(yàn)步驟

　　1．電流表用0.6A量程，電壓表用3V量程，按電路圖連接好電路。

　　2. 把變阻器的滑動片移到一端使阻值最大。

　　3．閉合電鍵，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)，記錄一組數(shù)據(jù)（I1、U1），用同樣方法測量幾組I、U的值。

　　4. 打開電鍵，整理好器材。

　　5．處理數(shù)據(jù)，用公式法和作圖法兩種方法求出電動勢和內(nèi)電阻的值。

　　五、注意事項(xiàng)

　　1．為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻宜大些，可選用已使用過一段時(shí)間的1號干電池。

　　2．干電池在大電流放電時(shí)，電動勢E會明顯下降，內(nèi)阻r會明顯增大，故長時(shí)間放電不宜超過0.3A，短時(shí)間放電不宜超過0.5A。因此，實(shí)驗(yàn)中不要將I調(diào)得過大，讀電表要快，每次讀完立即斷電。

　　3．要測出不少于6組I、U數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些，用方程組求解時(shí)，要將測出的I、U數(shù)據(jù)中，第1和第4為一組，第2和第5為一組，第3和第6為一組，分別解出E、r值再平均。

　　4．畫U-I圖線時(shí)，要使較多的點(diǎn)落在這條直線上或使各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)。個別偏離直線太遠(yuǎn)的點(diǎn)可舍去不予考慮。這樣，就可使偶然誤差得到部分的抵消，從而提高精確度。

　　5．干電池內(nèi)阻較小時(shí)路端電壓U的變化也較小，即不會比電動勢小很多，這時(shí)，在畫U-I圖線時(shí)，縱軸的刻度可以不從零開始，而是根據(jù)測得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)值開始（橫坐標(biāo)I必須從零開始）。但這時(shí)圖線和橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流。不過直線斜率的絕對值照樣還是電源的內(nèi)阻，這時(shí)要特別注意計(jì)算斜率時(shí)縱軸的刻度不從零開始。

　　測定電源的電動勢和內(nèi)阻考點(diǎn)分析：

　　測定電源電動勢和內(nèi)阻的方法很多，涉及的方方面面也很多，考查點(diǎn)靈活，一直是高考中最熱點(diǎn)的內(nèi)容之一，考查方面有：⑴電路的選擇。本實(shí)驗(yàn)有不同的方法測定E、r，故可以設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)電路，其誤差來源也不盡相同；⑵儀器的選擇。不同的實(shí)驗(yàn)條件導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)器材要進(jìn)行選擇使用，以盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差；⑶線路的連接；⑷數(shù)據(jù)的處理。既可以做出U-I圖像，還可以做出I-U圖像，還可以作出R-(1/I)圖像等。