“测定电池的电动势和内电阻”实验的深入剖析与拓展(4)
①请根据测定电动势E和内电阻r的要求,设计图14中器件的连接方式,画线把它们连接起来。
②接通开关,逐次改变电阻箱的阻值R,读出与R对应的电流表的示数I,并作记录。当电阻箱的阻值R=2.6Ω时,其对应的电流表的示数如图15所示。处理实验数据时,首先计算出每个电流值I的倒数,再制作坐标图,如图16所示,图中已标注出了的几个与测量对应的坐标点。请你将与图15实验数据对应的坐标点也标注在图16上。
③在图16上把描绘出的坐标点连成图线。
④根据图16描绘出的图线可得出这个电池的电动势E=_____V,内电阻r=_____Ω
解析:①根据所设计实验的需要,将图14所示中连接成实验图如图17所示。
②、③两步骤如图18所示。
④函数R=E(-)-r结合其图像的物理意义,可知r=0.4Ω,斜率k=E=1.5V。
点评:本例是在没有电压表时测定电源的电动势与内电阻时可使用电流表和电阻箱完成;分别从电路设计与实物图连接、电流表的读数、描点法画图线、函数转化与物理模型的对应等方面的考查,可使学生体验物理模型与数、形结合的意义。
通过测定电池电动势和内电阻的实验,不仅可以使学生加深对闭合电路欧姆定律的理解,可以使学生练习使用电流表、电压表等仪器、仪表和电路的连接;体验公式法计算出的电动势和内电阻存在较大误差或错误的隐患;体会验物理公式转化后物理模型与数、形结合的意义和误差来源与误差分析,并进行了类比拓展和实例检验。
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