实验9 测定电源的电动势和内阻
对应演练·迁移运用
1.(2017·辽宁沈阳联考)我们都有这样的体验;手电筒里的两节干电池用久了以后,灯丝发红,这就是我们常说的“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,为了检验此人的做法是否合理,某同学设计了下面的实验:
(1)用图甲所示的电路分别测量新、旧电池的电动势和内阻,并把测量结果描绘成图乙所示的图象.由图象可知:新电池的电动势E1=1.5 V,内阻r10.3 Ω;旧电池的电动势E2=1.2 V,内阻,r24 Ω.
(2)已知小灯泡上标有“3 V 2 W”,若把新、旧干电池各一节串联作电源,则电源的效率,η=51%.(保留两位有效数字)
(3)在(2)中,新、旧电池提供的电功率分别是0.46W和0.37W;旧电池本身所消耗的电功率是0.38W;小灯泡实际消耗的电功率是0.42W.
(4)由此可见,新、旧电池搭配使用的做法不合理(填“合理”或“不合理”).
解析:在电池的U-I图象中纵截距表示电源电动势,斜率绝对值表示电源内阻;根据闭合电路的欧姆定律,求出电路中的电流,用灯泡消耗的功率除以电源的总功率即为电源的效率;用电源电动势乘以电流得电源提供的电功率,用电流的平方乘以旧电池的内阻为旧电池本身消耗的电功率,用电流的平方乘以灯泡的电阻为灯泡实际消耗的电功率.