Question

某同学采用如图甲所示的电路测定电池电动势和内阻．除待测电池外，提供的器材有：电压表，电流表，滑动变阻器，开关和导线若干．
（1）请按图甲所示的电路，将图乙中的实物图连接成实验电路．
（2）丙图是根据测量结果作出的I-U 图线，则由图线可知该电池的电动势为E₁=______V，内阻为r₁=______Ω．
（3）我们都有过这样的体验：手电筒里的两节干电池用久了以后，灯泡发红光，这是我们常说的“电池没电了”．有人为了“节约”，在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用．已知新电池的电动势E₁=1.5V、内阻r₁=0.2Ω；旧电池的电动势E₂=1.5V；内阻r₂=6.8Ω；小灯泡上标有“3V 3W”，
且电阻不随温度变化．则手电筒工作时电路中旧电池提供的电功率为______W，它本身消耗的电功率______W．（已知两电池串联的总电动势等于两电池的电动势之和）
根据计算结果，你认为新旧电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）根据图甲所示电路图连接实物电路图；
（2）在U-I图象中纵坐标的截距代表的是电源的电动势，直线的斜率代表的是电源的内阻的大小．
（3）手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用，根据欧姆定律和电功率的知识求解．
解答：解：（1）根据图甲所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示．
（2）在U-I图象中图象与纵坐标的交点等于电源的电动势，
所以由图可以读出电源的电动势为1.5V，
图象中的斜率表示电源的内阻，
所以电源的内阻为r==0.2Ω
（3）由灯泡铭牌可知，灯泡额定电压是3V，额定功率是3W，
∵P=，∴灯泡电阻R===3Ω；
手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用，
E=E₁+E₂=3V，内阻r=r₁+r₂=7Ω，
所以电路中电流I==0.3A，
手电筒工作时电路中旧电池提供的电功率为P=E₂I=0.45W，
它本身消耗的电功率P′=I²r₂=0.612W，
由于旧电池本身消耗的电功率大于提供的电功率，所以新旧电池搭配使用的做法是不合理的．
故答案为：（1）实物连接图如图所示；（2）1.5；0.2；（3）0.45；0.612；不合理．
点评：本题考查测定电动势和内电阻的数据处理，要求能根据公式得出图象中斜率及截距的含义．在计算电源的内阻的时候，一定要注意纵坐标的数值是不是从0开始的