Question

某同學采用如圖甲所示的電路測定電池電動勢和內阻．除待測電池外，提供的器材有：電壓表，電流表，滑動變阻器，開關和導線若干．
（1）請按圖甲所示的電路，將圖乙中的實物圖連接成實驗電路．
（2）丙圖是根據測量結果作出的I-U 圖線，則由圖線可知該電池的電動勢為E₁=______V，內阻為r₁=______Ω．
（3）我們都有過這樣的體驗：手電筒里的兩節干電池用久了以后，燈泡發紅光，這是我們常說的“電池沒電了”．有人為了“節約”，在手電筒里裝一節新電池和一節舊電池搭配使用．已知新電池的電動勢E₁=1.5V、內阻r₁=0.2Ω；舊電池的電動勢E₂=1.5V；內阻r₂=6.8Ω；小燈泡上標有“3V 3W”，
且電阻不隨溫度變化．則手電筒工作時電路中舊電池提供的電功率為______W，它本身消耗的電功率______W．（已知兩電池串聯的總電動勢等于兩電池的電動勢之和）
根據計算結果，你認為新舊電池搭配使用的做法是否合理______（填“合理”或“不合理”）．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據圖甲所示電路圖連接實物電路圖；
（2）在U-I圖象中縱坐標的截距代表的是電源的電動勢，直線的斜率代表的是電源的內阻的大小．
（3）手電筒里裝一節新電池和一節舊電池搭配使用，根據歐姆定律和電功率的知識求解．
解答：解：（1）根據圖甲所示電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示．
（2）在U-I圖象中圖象與縱坐標的交點等于電源的電動勢，
所以由圖可以讀出電源的電動勢為1.5V，
圖象中的斜率表示電源的內阻，
所以電源的內阻為r==0.2Ω
（3）由燈泡銘牌可知，燈泡額定電壓是3V，額定功率是3W，
∵P=，∴燈泡電阻R===3Ω；
手電筒里裝一節新電池和一節舊電池搭配使用，
E=E₁+E₂=3V，內阻r=r₁+r₂=7Ω，
所以電路中電流I==0.3A，
手電筒工作時電路中舊電池提供的電功率為P=E₂I=0.45W，
它本身消耗的電功率P′=I²r₂=0.612W，
由于舊電池本身消耗的電功率大于提供的電功率，所以新舊電池搭配使用的做法是不合理的．
故答案為：（1）實物連接圖如圖所示；（2）1.5；0.2；（3）0.45；0.612；不合理．
點評：本題考查測定電動勢和內電阻的數據處理，要求能根據公式得出圖象中斜率及截距的含義．在計算電源的內阻的時候，一定要注意縱坐標的數值是不是從0開始的