【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(duì)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(cè)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(hào)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(wú)誤后,開(kāi)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(kāi)開(kāi)關(guān),用兩節(jié)舊的干電池替換新電池做電源,閉合開(kāi)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(cè)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(méi)有變化,則為新電池;

(3)用舊電池做實(shí)驗(yàn),通過(guò)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.

【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(cè)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(guò)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?xún)?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

練習(xí)冊(cè)系列答案
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