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  • 某同學(xué)將一節(jié)舊電池一個5歐的定值電阻、開關(guān)和電壓表連接成圖甲所示電路,發(fā)現(xiàn)開關(guān)斷開和閉合時,電壓表的示數(shù)有明顯的不同.他很好奇,在老師的幫助下他得知:干電池內(nèi)部本身存在

    某同學(xué)將一節(jié)舊電池一個5歐的定值電阻、開關(guān)和電壓表連接成圖甲所示電路,發(fā)現(xiàn)開關(guān)斷開和閉合時,電壓表的示數(shù)有明顯的不同.他很好奇,在老師的幫助下他得知:干電池內(nèi)部本身存在電阻,其情況相當(dāng)于一節(jié)干電池與一電阻串聯(lián)(如圖乙虛線框內(nèi)所示).當(dāng)開關(guān)閉合后,干電池內(nèi)部的電阻分到了一部分電壓,從而提供給定值電阻的電壓減小.為了求證,他又進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):

    ①測出圖甲所示電路中開關(guān)斷開時電壓表示數(shù)為1.4伏,閉合開關(guān)后電壓表的示數(shù)為1伏;
    ②將定值電阻由5歐更換為12歐,測出電路中開關(guān)斷開時電壓表示數(shù)為1.4伏,閉合開關(guān)后電壓表的示數(shù)為1.2伏.
    (1)該同學(xué)將定值電阻由5歐更換為12歐的想法是:當(dāng)電路中定值電阻變大,電路中的電流變小,干電池內(nèi)部電阻分到的電壓變小.實(shí)驗(yàn)①和②中測得的數(shù)據(jù)是否支持他的想法?______(選填“支持”或“不支持”)
    (2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)②測出的數(shù)據(jù),計算出該干電池的內(nèi)部電阻為______歐.
    (3)若要測出12歐的定值電阻此時消耗的電功率,需要添加的器材是______.
    物理人氣:456 ℃時間:2019-08-17 22:53:33
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)開關(guān)斷開時,電壓表測得的是電源電壓;開關(guān)閉合時測得的是定值電阻分得的電壓.
    實(shí)驗(yàn)①開關(guān)閉合時電池內(nèi)部分擔(dān)的電壓為1.4V-1V=0.4V,
    實(shí)驗(yàn)②中電池內(nèi)部分擔(dān)的電壓為1.4V-1.2V=0.2V,
    說明隨著外部串聯(lián)電阻的增大,電池內(nèi)部分擔(dān)的電壓在減?。?br>(2)電池內(nèi)部分擔(dān)的電壓為U=0.2V,
    電路電流I=
    U
    R
    =
    1.2V
    12Ω
    =0.1A,
    該干電池的內(nèi)部電阻為R=
    U
    I
    =
    0.2V
    0.1A
    =2Ω.
    (3)測出12歐的定值電阻此時消耗的電功率,根據(jù)電功率公式P=UI=
    U2
    R
    可知,已知阻值和兩端的電壓即可求出功率,所以不需要添加器材.
    故答案為:(1)支持;(2)2;(3)不需要添加器材.
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