Question

我們實(shí)驗(yàn)使用的干電池實(shí)際是有一定電阻的，我們把它稱(chēng)為內(nèi)電阻．所以當(dāng)我們連接好甲電路圖時(shí)，實(shí)際上相當(dāng)于是乙圖情形．小明用一節(jié)舊干電池做實(shí)驗(yàn)，連接好的甲圖做實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在閉合開(kāi)關(guān)后，當(dāng)定值電阻是5歐時(shí)，電壓表的示數(shù)為1伏；將定值電阻由5歐更換為12歐時(shí)，電壓表的示數(shù)變化了0.2伏．
（1）求該干電池的內(nèi)部電阻．
（2）當(dāng)電路中開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)電壓表示數(shù)為多少？
（3）一節(jié)干電池實(shí)際使用時(shí)對(duì)外輸出的電壓并非是恒定1.5伏而是變化的，你認(rèn)為是哪些因素引起？

Answer 1

解：由電路圖可知，開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電壓表測(cè)定值電阻電壓，設(shè)電池電壓是U，內(nèi)阻為r，
（1）當(dāng)定值電阻為R=5Ω時(shí)，電壓表示數(shù)是U_R=1V，由串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律得：
U=U_R+Ir=U_R+r，即：U=1V+×r ①，
當(dāng)定值電阻為R′=12Ω時(shí)，由題意知電壓表示數(shù)是U_R′=1V+0.2V=1.2V，由串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律得：
U=U_R′+I′r=U_R′+r，即：U=1.2V+×r ②，
由①②解得：U=1.4V，r=2Ω；
答：干電池的內(nèi)部電阻是2Ω．
（2）開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，電壓表測(cè)電源電壓，電壓表示數(shù)U_V=U=1.4V；
答：當(dāng)電路中開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)電壓表示數(shù)為1.4V．
（3）電池在使用過(guò)程中，電池內(nèi)阻要發(fā)生變化，電池內(nèi)組的分壓要發(fā)生變化，
從而導(dǎo)致電池對(duì)外供電電壓不是定值1.5V，而是變化的．
答：電池內(nèi)阻分壓發(fā)生變化，從而使電池供電電壓不是恒定的．
分析：（1）由電路圖乙可知，電池內(nèi)阻與定值電阻串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律列方程，然后解方程組求出干電池內(nèi)阻；
（2）由電路圖可知，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，電路斷路，電壓表測(cè)電源電壓，電壓表示數(shù)等于電源電壓；
（3）電池在使用過(guò)程中，電池內(nèi)阻要發(fā)生變化，電池內(nèi)組的分壓要發(fā)生變化，從而導(dǎo)致電池對(duì)外供電電壓變化．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了求干電池內(nèi)阻、電壓表示數(shù)、干電池電壓變化的原因等問(wèn)題，本題難度不大，熟練應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律即可正確解題．