Question

我們都有這樣的體驗(yàn)：手電筒里的兩節(jié)干電池用久了以后，燈泡發(fā)紅光，這就是我們常說的“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，某同學(xué)為了檢驗(yàn)此人的做法是否合理，設(shè)計(jì)了下面的實(shí)驗(yàn)：

(1)該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路來分別測(cè)量新舊干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，并將測(cè)量結(jié)果描繪成如圖乙所示的U-I圖象，由圖象可知：新電池電動(dòng)勢(shì)E₁=___________V，內(nèi)阻r₁=___________Ω,舊電池電動(dòng)勢(shì)E₂=___________V，內(nèi)阻r₂=___________Ω.

(2)計(jì)算新舊電池各一節(jié)串聯(lián)作電源使用時(shí)的效率(手電筒的小燈泡上標(biāo)有“3 V  2 W”)

(3)計(jì)算上小題中舊電池提供的電功率和它本身消耗的電功率分別是多少？

Answer 1

(1)E₁=1.5 V，r₁=0.3 Ω,E₂=1.2 V,r₂=4 Ω

(2)51%  (3)0.37 W  0.38 W

解析：(1)E₁=1.5 V，r₁=0.3 Ω,E₂=1.2 V,r₂=4 Ω.

(2)由題意得，小燈泡電阻為：，如果將新舊電池搭配使用(串聯(lián))，由閉合電路歐姆定律得：,電路總功率：

    P=I(E₁+E₂)=0.83 W,電燈泡消耗功率：P_L=I²R_L=0.42 W.

    電源的效率：η=×100%=51%.

(3)對(duì)于舊電池，其提供的電功率：P₂=IE₂=0.37 W

其內(nèi)阻消耗的電功率：=I²r₂=0.38 W.