实际的电源都有一定的电阻,如干电池,我们需要用它的电压U 和电阻r两个物理量来描述它.实际计算过程中,可以把它看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电阻值为r的电阻串联而成,如图甲所示:在图乙中R1=14Ω,R2=9Ω.当只闭合S1时,电流表读数I1=0.2A;当只闭合S2时,电流表读数I2=0.3A,把电源按图甲中的等效方法处理.求电源的电压U 和电阻r.

问题描述:

实际的电源都有一定的电阻,如干电池,我们需要用它的电压U 和电阻r两个物理量来描述它.实际计算过程中,可以把它看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电阻值为r的电阻串联而成,如图甲所示:

在图乙中R1=14Ω,R2=9Ω.当只闭合S1时,电流表读数I1=0.2A;当只闭合S2时,电流表读数I2=0.3A,把电源按图甲中的等效方法处理.求电源的电压U 和电阻r.

由题意可得:当开关S1闭合时,由欧姆定律得:U=I1(R1+r)当开关S2闭合时,由欧姆定律得:U=I2(R2+r)因电压不变,故可得:I1(R1+r)=I2(R2+r)代入数据得;0.2A×(14Ω+r)=0.3A×(9Ω+r)解得:r=1Ω将r=1Ω...
答案解析:本题中应用等效法将电源当成理想电源与一电阻的串联,故闭合S1时R1与r串联,可由欧姆定律得出方程式; 同理闭合S2时,S2与r串联,也可得出一方程式,两式联立即可求得U和r.
考试点:欧姆定律的应用;物理学方法.


知识点:本题中有两个变量,故利用欧姆定律分别列出方程从而组成方程组求解.这也是物理中常用的解题方法.