Question

18．干電池內(nèi)部其實(shí)是有電阻的，如圖甲所示，可以把干電池看到看成是一個(gè)電壓U、電阻為0的理想電源與額電阻為r的電阻串聯(lián)而成．某同學(xué)設(shè)計(jì)了圖乙所示的電路來(lái)測(cè)量一節(jié)干電池的電壓U和內(nèi)部電阻r，利用測(cè)出的數(shù)據(jù)繪出了U-I的圖象，如圖丙所示．求干電池的電源電壓U和內(nèi)部電阻r．

Answer 1

分析 由題意可知，電源的內(nèi)阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)圖丙讀出兩組電表的示數(shù)，利用串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律表示出電源的電壓，利用電源的電壓不變得出等式即可求出電源的內(nèi)阻，進(jìn)一步求出電源的電壓．

解答 解：由題意可知，電源的內(nèi)阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，
由圖丙可知，當(dāng)電壓表的示數(shù)U₁=1.3V時(shí)電流表的示數(shù)I₁=0.1A，電壓表的示數(shù)U₂=1.1V時(shí)電流表的示數(shù)I₂=0.2A，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得：
U=U₁+I₁r=1.3V+0.1A×r，U=U₂+I₂r=1.1V+0.2A×r，
因電源的電壓不變，
所以，1.3V+0.1A×r=1.1V+0.2A×r，
解得：r=2Ω，
干電池的電壓U=U₁+I₁r=1.3V+0.1A×2Ω=1.5V．
答：干電池的電源電壓為1.5V，內(nèi)部電阻為2Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)圖象讀出電流表和電壓表示數(shù)的對(duì)應(yīng)值．