我们实验使用的干电池实际是有一定电阻的,我们把它称为内电阻.所以当我们连接好甲电路图时,实际上相当于是乙图情形.小明用一节旧干电池做实验,连接好的甲图做实验发现,在闭合开关后,当定值电阻是5欧时,电压表的示数为1伏;将定值电阻由5欧更换为12欧时,电压表的示数变化了0.2伏.
(1)求该干电池的内部电阻.
(2)当电路中开关断开时电压表示数为多少?
(3)一节干电池实际使用时对外输出的电压并非是恒定1.5伏而是变化的,你认为是哪些因素引起?
网友回答
解:由电路图可知,开关闭合时,电压表测定值电阻电压,设电池电压是U,内阻为r,
(1)当定值电阻为R=5Ω时,电压表示数是UR=1V,由串联电路特点及欧姆定律得:
U=UR+Ir=UR+r,即:U=1V+×r? ①,
当定值电阻为R′=12Ω时,由题意知电压表示数是UR′=1V+0.2V=1.2V,由串联电路特点及欧姆定律得:
U=UR′+I′r=UR′+r,即:U=1.2V+×r? ②,
由①②解得:U=1.4V,r=2Ω;
答:干电池的内部电阻是2Ω.
(2)开关断开时,电压表测电源电压,电压表示数UV=U=1.4V;
答:当电路中开关断开时电压表示数为1.4V.
(3)电池在使用过程中,电池内阻要发生变化,电池内组的分压要发生变化,
从而导致电池对外供电电压不是定值1.5V,而是变化的.
答:电池内阻分压发生变化,从而使电池供电电压不是恒定的.
解析分析:(1)由电路图乙可知,电池内阻与定值电阻串联,根据串联电路特点及欧姆定律列方程,然后解方程组求出干电池内阻;
(2)由电路图可知,开关断开时,电路断路,电压表测电源电压,电压表示数等于电源电压;
(3)电池在使用过程中,电池内阻要发生变化,电池内组的分压要发生变化,从而导致电池对外供电电压变化.
点评:本题考查了求干电池内阻、电压表示数、干电池电压变化的原因等问题,本题难度不大,熟练应用串联电路特点、欧姆定律即可正确解题.