某同学将一节旧电池一个5欧的定值电阻、开关和电压表连接成图甲所示电路，发现开关断开和闭合时，电压表的示数有明显的不同．他很好奇，在老师的帮助下他得知：干电池内部本身存在电阻，其情况相当于一节干电池与一电阻串联（如图乙虚线框内所示）．当开关闭合后，干电池内部的电阻分到了一部分电压，从而提供给定值电阻的电压减小．为了求证，他又进行了如下实验：①测出图甲所示电路中开关断开时电压表示数为1.4伏，闭合开关后电压表的示数为1伏；②将定值电阻由5欧更换为12欧，测出电路中开关断开时电压表示数为1.4伏，闭合开关后电压表的示数为1.2伏．（1）该同学将定值电阻由5欧更换为12欧的想法是：当电路中定值电阻变大，电路中的电流变小，干电池内部电阻分到的电压变小．实验①和②中测得的数据是否支持他的想法？______（选填“支持”或“不支持”）（2）根据实验②测出的数据，计算出该干电池的内部电阻为______欧．（3）若要测出12欧的定值电阻此时消耗的电功率，需要添加的器材是______．

问题描述：

某同学将一节旧电池一个5欧的定值电阻、开关和电压表连接成图甲所示电路，发现开关断开和闭合时，电压表的示数有明显的不同．他很好奇，在老师的帮助下他得知：干电池内部本身存在电阻，其情况相当于一节干电池与一电阻串联（如图乙虚线框内所示）．当开关闭合后，干电池内部的电阻分到了一部分电压，从而提供给定值电阻的电压减小．为了求证，他又进行了如下实验：

①测出图甲所示电路中开关断开时电压表示数为1.4伏，闭合开关后电压表的示数为1伏；
②将定值电阻由5欧更换为12欧，测出电路中开关断开时电压表示数为1.4伏，闭合开关后电压表的示数为1.2伏．
（1）该同学将定值电阻由5欧更换为12欧的想法是：当电路中定值电阻变大，电路中的电流变小，干电池内部电阻分到的电压变小．实验①和②中测得的数据是否支持他的想法？______（选填“支持”或“不支持”）
（2）根据实验②测出的数据，计算出该干电池的内部电阻为______欧．
（3）若要测出12欧的定值电阻此时消耗的电功率，需要添加的器材是______．

答

（1）开关断开时，电压表测得的是电源电压；开关闭合时测得的是定值电阻分得的电压．
实验①开关闭合时电池内部分担的电压为1.4V-1V=0.4V，
实验②中电池内部分担的电压为1.4V-1.2V=0.2V，
说明随着外部串联电阻的增大，电池内部分担的电压在减小．
（2）电池内部分担的电压为U=0.2V，
电路电流I=

U定

R定

1.2V

12Ω

=0.1A，
该干电池的内部电阻为R=

0.2V

0.1A

=2Ω．
（3）测出12欧的定值电阻此时消耗的电功率，根据电功率公式P=UI=

可知，已知阻值和两端的电压即可求出功率，所以不需要添加器材．
故答案为：（1）支持；（2）2；（3）不需要添加器材．
答案解析：（1）比较实验①和②中电池内部电阻分担的电压，即可得出结论．
（2）根据串联电路电压的规律求出内部电阻两端的电压，根据公式I=

求出电路电流，再利用公式R=

求出电池的内部电阻．
（3）根据电功率公式P=UI=

分析需要测量的物理量，据此判断添加的器材．
考试点：欧姆定律的应用．
知识点：本题考查电压、电流和电阻的计算，难点是明白电路的组成，知道串联电路电压的规律．

相关推荐