(2005?南京三模)某同學(xué)采用如圖甲所示的電路測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.除待測(cè)電池外,提供的器材有:電壓表,電流表,滑動(dòng)變阻器,開關(guān)和導(dǎo)線若干.
(1)請(qǐng)按圖甲所示的電路,將圖乙中的實(shí)物圖連接成實(shí)驗(yàn)電路.
(2)丙圖是根據(jù)測(cè)量結(jié)果作出的I-U 圖線,則由圖線可知該電池的電動(dòng)勢(shì)為E1=
1.5
1.5
V,內(nèi)阻為r1=
0.2
0.2
Ω.
(3)我們都有過這樣的體驗(yàn):手電筒里的兩節(jié)干電池用久了以后,燈泡發(fā)紅光,這是我們常說的“電池沒電了”.有人為了“節(jié)約”,在手電筒里裝一節(jié)新電池和一節(jié)舊電池搭配使用.已知新電池的電動(dòng)勢(shì)E1=1.5V、內(nèi)阻r1=0.2Ω;舊電池的電動(dòng)勢(shì)E2=1.5V;內(nèi)阻r2=6.8Ω;小燈泡上標(biāo)有“3V 3W”,
且電阻不隨溫度變化.則手電筒工作時(shí)電路中舊電池提供的電功率為
0.45
0.45
W,它本身消耗的電功率
0.612
0.612
W.(已知兩電池串聯(lián)的總電動(dòng)勢(shì)等于兩電池的電動(dòng)勢(shì)之和)
根據(jù)計(jì)算結(jié)果,你認(rèn)為新舊電池搭配使用的做法是否合理
不合理
不合理
(填“合理”或“不合理”).
分析:(1)根據(jù)圖甲所示電路圖連接實(shí)物電路圖;
(2)在U-I圖象中縱坐標(biāo)的截距代表的是電源的電動(dòng)勢(shì),直線的斜率代表的是電源的內(nèi)阻的大。
(3)手電筒里裝一節(jié)新電池和一節(jié)舊電池搭配使用,根據(jù)歐姆定律和電功率的知識(shí)求解.
解答:解:(1)根據(jù)圖甲所示電路圖連接實(shí)物電路圖,實(shí)物電路圖如圖所示.
(2)在U-I圖象中圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)等于電源的電動(dòng)勢(shì),
所以由圖可以讀出電源的電動(dòng)勢(shì)為1.5V,
圖象中的斜率表示電源的內(nèi)阻,
所以電源的內(nèi)阻為r=
1.5-1.0
2.5
=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=
U2
R
,∴燈泡電阻R=
U2
P
=
32
3
=3Ω;
手電筒里裝一節(jié)新電池和一節(jié)舊電池搭配使用,
E=E1+E2=3V,內(nèi)阻r=r1+r2=7Ω,
所以電路中電流I=
E
R+r
=0.3A,
手電筒工作時(shí)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(shí)物連接圖如圖所示;(2)1.5;0.2;(3)0.45;0.612;不合理.
點(diǎn)評(píng):本題考查測(cè)定電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的數(shù)據(jù)處理,要求能根據(jù)公式得出圖象中斜率及截距的含義.在計(jì)算電源的內(nèi)阻的時(shí)候,一定要注意縱坐標(biāo)的數(shù)值是不是從0開始的
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