Question

某同学采用如图甲所示的电路测定电池电动势和内阻．除待测电池外，提供的器材有：电压表，电流表，滑动变

某同学采用如图甲所示的电路测定电池电动势和内阻．除待测电池外，提供的器材有：电压表，电流表，滑动变阻器，开关和导线若干．（1）请按图甲所示的电路，将图乙中的实物图连接成实验电路．（2）丙图是根据测量结果作出的I-U 图线，则由图线可知该电池的电动势为E 1 =______V，内阻为r 1 =______Ω．（3）我们都有过这样的体验：手电筒里的两节干电池用久了以后，灯泡发红光，这是我们常说的“电池没电了”．有人为了“节约”，在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用．已知新电池的电动势E 1 =1.5V、内阻r 1 =0.2Ω；旧电池的电动势E 2 =1.5V；内阻r 2 =6.8Ω；小灯泡上标有“3V 3W”，且电阻不随温度变化．则手电筒工作时电路中旧电池提供的电功率为______W，它本身消耗的电功率______W．（已知两电池串联的总电动势等于两电池的电动势之和）根据计算结果，你认为新旧电池搭配使用的做法是否合理______（填“合理”或“不合理”）．

Answer 1

（1）根据图甲所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示． （2）在U-I图象中图象与纵坐标的交点等于电源的电动势， 所以由图可以读出电源的电动势为1.5V， 图象中的斜率表示电源的内阻， 所以电源的内阻为r= 1.5-1.0 2.5 =0.2Ω （3）由灯泡铭牌可知，灯泡额定电压是3V，额定功率是3W， ∵P= U 2 R ，∴灯泡电阻R= U 2 P = 3 2 3 =3Ω； 手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用， E=E 1 +E 2 =3V，内阻r=r 1 +r 2 =7Ω， 所以电路中电流I= E R+r =0.3A， 手电筒工作时电路中旧电池提供的电功率为P=E 2 I=0.45W， 它本身消耗的电功率P′=I 2 r 2 =0.612W， 由于旧电池本身消耗的电功率大于提供的电功率，所以新旧电池搭配使用的做法是不合理的． 故答案为：（1）实物连接图如图所示；（2）1.5；0.2；（3）0.45；0.612；不合理．