Question

某同學將一節舊電池、5歐的定值電阻、開關和電壓表連接成圖甲所示電路，發現開關斷開和閉合時，電壓表的示數有明顯的不同．他很好奇，在老師的幫助下他得知：干電池內部本身存在電阻，其情況相當于一節干電池與一電阻串聯（如圖乙虛線框內所示）．當開關閉合后，干電池內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，他又進行了如下實驗：

①測出圖甲所示電路中開關斷開時電壓表示數為1.4伏，閉合開關后電壓表的示數為1伏；
②將定值電阻由5歐更換為12歐，測出電路中開關斷開時電壓表示數為1.4伏，閉合開關后電壓表的示數為1.2伏．
（1）該同學將定值電阻由5歐更換為12歐的想法是：當電路中定值電阻變大，電路中的電流變小，干電池內部電阻分到的電壓變小．實驗①和②中測得的數據是否支持他的想法？

 

（選填“支持”或“不支持”）
（2）根據實驗②測出的數據，計算出該干電池的內部電阻為

 

歐．

Answer 1

分析：（1）比較實驗①和②中電池內部電阻分擔的電壓，即可得出結論．
（2）根據串聯電路電壓的規律求出內部電阻兩端的電壓，根據公式I=

U

R

求出電路電流，再利用公式R=

U

I

求出電池的內部電阻．

解答：解：（1）開關斷開時，電壓表測得的是電源電壓；開關閉合時測得的是定值電阻分得的電壓．
實驗①開關閉合時電池內部分擔的電壓為1.4V-1V=0.4V，
實驗②中電池內部分擔的電壓為1.4V-1.2V=0.2V，
說明隨著外部串聯電阻的增大，電池內部分擔的電壓在減小．
（2）電池內部分擔的電壓為U=0.2V，
電路電流I=

U定

R定

=

1.2V

12Ω

=0.1A，
該干電池的內部電阻為R=

U

I

=

0.2V

0.1A

=2Ω．
故答案為：（1）支持；（2）2．

點評：本題考查電壓、電流和電阻的計算，難點是明白電路的組成，知道串聯電路電壓的規律．