Question

【題目】化學(xué)電池內(nèi)部的電解液有一定的電阻，這個(gè)電阻構(gòu)成了電池內(nèi)阻。新電池的內(nèi)阻很小，可忽略不計(jì)，舊電池的電壓可以認(rèn)為是不變的，但它的內(nèi)阻卻變得很大。這就是為什么小燈泡接新電池時(shí)很亮，而接舊電池較暗的原因。對于舊電池，我們可以將它等效為一個(gè)電壓恒定不變的新電池與一個(gè)定值電阻r串聯(lián)，如圖乙所示。為了辨別新、相電池并測量舊電池的內(nèi)阻，小明設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)：其中選擇額定電流為0.3A的小燈泡，相同型號的新、舊電池各兩節(jié)：

(1)小明用兩節(jié)新干電池作為電源，按照電路圖連接電路，檢查無誤后，開始實(shí)驗(yàn)，具體操作如下：

A．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使小燈泡正常發(fā)光，記下電壓表示數(shù)U1，觀察燈泡此時(shí)的亮度；

B．保持滑片位置不變，斷開開關(guān)，用兩節(jié)舊的干電池替換新電池做電源，閉合開關(guān)，觀察燈泡亮度；

C．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表達(dá)到_____________，記下此時(shí)電壓表的示數(shù)U2；

D．則舊電池的內(nèi)電阻為_____________（用已知量和測量量表示）；

(2)小明由此得到辨別新舊電池的方法就是：在圖甲的電路中把滑動(dòng)變阻器從最大值移動(dòng)到燈泡正常發(fā)光，若__________表幾乎沒有變化，則為新電池；

(3)用舊電池做實(shí)驗(yàn)，通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器改變電路的電阻，并記錄多組電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I，下列正確描述U-I關(guān)系的圖線是__________。

A. B. C. D.

Answer 1

【答案】0.3A 電壓表 B

【解析】

(1)[1][2]甲圖中，換上新干電池電壓表的示數(shù)為U1，所以電源電壓為U1；當(dāng)換成舊的干電池時(shí)，此時(shí)電路中相當(dāng)于滑動(dòng)變阻器、燈泡和一個(gè)定值電阻r串聯(lián)，電壓表測量滑動(dòng)變阻器和燈泡的總電壓，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.3A時(shí)，通過內(nèi)阻的電流也為0.3A，此時(shí)電壓表的示數(shù)為U2，內(nèi)阻兩端的電壓為，所以內(nèi)阻阻值

(2)[3]把滑動(dòng)變阻器從最大值移動(dòng)到燈泡正常發(fā)光時(shí)，電路中的總電阻在減小，從而電流增大，若是舊電池，電池內(nèi)阻很大不能忽略，由歐姆定律變形公式可知，電池的內(nèi)阻r一定，當(dāng)電流I增大時(shí)，電池內(nèi)阻分擔(dān)的電壓會(huì)增大，燈泡和滑動(dòng)變阻器分擔(dān)的電壓就會(huì)隨著電流的増大而減小，電壓表的示數(shù)發(fā)生改變；反之，若是新電池，則電壓表的示數(shù)幾乎不變。

(3)[4] 根據(jù)公式可知，電池的內(nèi)阻r一定，當(dāng)電流I增大時(shí)，電池內(nèi)阻分擔(dān)的電壓會(huì)增大，總電壓一定，所以燈泡和滑動(dòng)變阻器分擔(dān)的電壓就會(huì)隨著電流的増大而減小，故B符合題意。

故選B。