Question

高中物理电学实验题的电源电动势与内阻怎么根据图像求？我记得有三种图像。。。求大神详解！

Answer 1

　　□吴士玉（崇明中学 高级教师）
　　测电源电动势和内阻的方法有多种，诸如伏安法、电流表法、电压表法等。教材上对以上几种测量方法所得数据均介绍了方程组法，只对伏安法测电源电动势和内阻使用DIS实验，得出U-I图像后，利用图像所提供的信息求解电源的电动势和内阻。
　　但在平时的测试中，出题者往往不会测试大家都很熟悉的方程组法，而是另辟途径，考查学生利用所测数据建立合适的坐标系，得出图像并从图像上获取信息的能力。现就伏安法、电流表法和电压表法三种测电源电动势和内阻的方案中，建立适当的坐标系，利用图像求解电源电动势和内阻的方法做一介绍。
　　一、 伏安法测电源电动势和内阻，利用U-I图像求解E和r
　　伏安法测电源电动势和内阻的实验原理图如图1所示。改变电阻箱R的阻值测量至少5组U、I数据，然后以电压U为纵轴，电流I为横轴，建立U-I坐标系，采用描点法作图，最后可以得到如图2所示的U-I图像。
　　图2所示的图线为一条不过坐标原点的倾斜直线。由闭合电路的欧姆定律可知电压U=E-Ir，当I=0时，U=EVL，可见图线与纵轴U的交点即为电源的电动势；当端压U=0时，此时外电路被短路，I=E/r，即图线与横轴I的交点表示短路电流；而图像的斜率K=E/I短=r，即图线的斜率表示电源的内电阻。可见，利用U-I图像可以快速求解电源的电动势和内阻。
　　二、 电流表法求电源电动势和内阻，利用R-1/I图像求解E和r
　　电流表法测电源电动势和内阻的实验原理图如图3所示。改变电阻箱R的阻值测量至少5组R、I数据，然后以R为纵轴，1/I为横轴建立直角坐标系。同样采用描点法作图，可以得到如图4所示的图线。
　　图4所示的图线仍为一条不过坐标原点的倾斜直线。据闭合电路的欧姆定律E=I(R+r)可知R+r=■E即R=E■-r。这样结合图像就可以知道图线与纵轴R的交点表示电源内阻的大小，图像的斜率就是电源的电动势。
　　三、 电压表法测电源电动势和内阻，利用■-■图像求解E和r
　　电压表法测电源电动势和内阻的实验原理图如图5所示。改变电阻箱R的阻值测量至少5组实验数据，建立1/U-1/R直角坐标系，采用描点法作图，可以得到图6所示的图线。
　　据闭合电路的欧姆定律E=U+■r可知■=■·■+■。可见据图像可知图像与纵轴的交点表示电源电动势的倒数；图像与横轴的交点表示电源内阻的倒数；图像的斜率K=■。
　　从以上分析可见，建立合适的坐标系，利用图像可以直观、快速的求解电源的电动势和内电阻。

Answer 2

根据斜率和截距，截距为电动势，斜率倒数为内阻，u=e0-Ir

追问

嗯嗯，可是还有两种呢？

追答

不好意思啊，上大学以后就忘光了，只记得笔记里面记了，你是不是指用伏安法，阻安法等等的求电动势和内阻的？我只记得R=4r时功率最小了(^_^)

追问

是啊，那两种我记得老师上课讲过，可是我忘记了。。。怕明天会考到

追答

别担心，当年我每次考试都复习，就是没考到，哈哈哈哈，

反正你基础的公式记得就行了，我就是，高三基本没复习物理，最后还是A+江苏高考

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哇哇哇！大神啊！！借师兄吉言明天考不到〜

追答

多关心关心语数外吧，(^_^)

追问

语文数学考完了。。。

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好吧，你高几啊？

Answer 3

如图

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