“圖像法”在“測量電源的電動勢和內阻”實驗中的應用

黃益全

摘要：《普通高中物理課程標準》指出，高中物理課程旨在進一步提高學生的科學素養，落實“立德樹人”的根本任務。基于學科核心素養教學實施策略和方法，要落實到教育教學的全過程，本文重點介紹在《測量電源的電動勢和內阻》的實驗中，通過圖像法處理數據，從而得出電源的電動勢和內阻的方法。

關鍵詞：學科核心素養;圖像法;電動勢;內阻

物理規律常常用圖像描述，通過圖像解決物理問題是一個很重要的物理方法。

利用圖像解決物理問題要正確寫出函數關系式，理解式中每一個量的物理含義，以及圖像中截距、斜率、面積等所對應的物理含義，從而得出結論。在用“伏-安法”、“ 安-阻法”、“ 伏-阻法”《?測量電源的電動勢和內阻》的實驗中，利用閉合電路歐姆定律原理再結合圖像法處理數據得出電源的電動勢和內阻。

一、“伏-安法”測電池的電動勢E和內阻r

例1.用下列儀器測定一節舊干電池的電動勢和內阻.

A.待測干電池：電動勢約為1.5V，內電阻約1Ω

B.電流表：量程0.6A，內電阻為0.2Ω

C.電壓表：量程3V，內電阻約30kΩ

D.滑動變阻器：0～20Ω，額定電流2A

E.開關、導線若干

根據如圖實驗電路圖，實驗測量數據，作出U-I圖象如圖所示，由圖象求得電池的電動勢E=V，內阻r=Ω（保留兩位小數）.

解析：由圖示電源的U-I圖象結合函數U=E-Ir可知：

電源的電動勢為縱軸截距，讀數為E=1.46V，

二、“安-阻法”測電池的電動勢E和內阻r