Question

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，这就是我们常说的“电池没电了”．有人为了“节约”，在手

Answer 1

解题思路：①U-I图线的斜率的绝对值表示内阻，纵轴截距等于电动势的大小．

②根据闭合电路欧姆定律求出总电流，从而得出外电压，根据η=[U/E] 求出电源使用时的效率．

③根据P=IE求出旧电池提供的总功率，再根据P=I²r求出旧电池内部消耗的功率．

④通过新旧电池串联，通过旧电池提供的功率与消耗的功率比较，看新旧电池串联使用是否合理．

（1）U-I图线的斜率的绝对值表示内阻，纵轴截距等于电动势的大小得

新电池E₁=1.5V，内阻r₁=[1.5/5]Ω=0.3Ω．

旧电池电动势E₂=1.2V，内阻r₂=[1.2/0.3]Ω=4Ω．

（2）R_L=

U2

P＝

9

2Ω=4.5Ω

I=

ε1+ε2

r1+r2+RL＝

1.5+1.2

0.3+4+4.5A＝0.31A

η＝

P出

P总＝

I2RL

I^(RL+r1+r2)×100%＝

4.5

8.8×100%＝51.1%

（3）旧电池提供的总率P_旧=E₂I=1.2×0.31W=0.37W

旧电池本身消耗的电功率P_内=I2r2＝0.312×4W＝0.38W

（4）新旧电池搭配使用时，由于旧电池本身消耗的功率过大，整个电路效率太低，所以这种做法不合理．

故答案为：（1）①1.5，0.3，1.2，4.0．②51.1% ③0.37，0.38 ④不合理，会出现旧电池提供的功率小于内部消耗的功率．

点评：

本题考点： 测定电源的电动势和内阻．

考点点评： 解决本题的关键会从U-I图线获取电源的电动势和内阻，能够熟练使用闭合电路欧姆定律解答．