Question

【題目】化學電池內部的電解液有一定的電阻，這個電阻構成了電池內阻。新電池的內阻很小，可忽略不計，舊電池的電壓可以認為是不變的，但它的內阻卻變得很大。這就是為什么小燈泡接新電池時很亮，而接舊電池較暗的原因。對于舊電池，我們可以將它等效為一個電壓恒定不變的新電池與一個定值電阻r串聯，如圖乙所示。為了辨別新、相電池并測量舊電池的內阻，小明設計了如下的實驗：其中選擇額定電流為0.3A的小燈泡，相同型號的新、舊電池各兩節：

(1)小明用兩節新干電池作為電源，按照電路圖連接電路，檢查無誤后，開始實驗，具體操作如下：

A．調節滑動變阻器使小燈泡正常發光，記下電壓表示數U1，觀察燈泡此時的亮度；

B．保持滑片位置不變，斷開開關，用兩節舊的干電池替換新電池做電源，閉合開關，觀察燈泡亮度；

C．調節滑動變阻器，使電流表達到_____________，記下此時電壓表的示數U2；

D．則舊電池的內電阻為_____________（用已知量和測量量表示）；

(2)小明由此得到辨別新舊電池的方法就是：在圖甲的電路中把滑動變阻器從最大值移動到燈泡正常發光，若__________表幾乎沒有變化，則為新電池；

(3)用舊電池做實驗，通過調節滑動變阻器改變電路的電阻，并記錄多組電壓表示數U和電流表示數I，下列正確描述U-I關系的圖線是__________。

A. B. C. D.

Answer 1

【答案】0.3A 電壓表 B

【解析】

(1)[1][2]甲圖中，換上新干電池電壓表的示數為U1，所以電源電壓為U1；當換成舊的干電池時，此時電路中相當于滑動變阻器、燈泡和一個定值電阻r串聯，電壓表測量滑動變阻器和燈泡的總電壓，當電流表的示數為0.3A時，通過內阻的電流也為0.3A，此時電壓表的示數為U2，內阻兩端的電壓為，所以內阻阻值

(2)[3]把滑動變阻器從最大值移動到燈泡正常發光時，電路中的總電阻在減小，從而電流增大，若是舊電池，電池內阻很大不能忽略，由歐姆定律變形公式可知，電池的內阻r一定，當電流I增大時，電池內阻分擔的電壓會增大，燈泡和滑動變阻器分擔的電壓就會隨著電流的増大而減小，電壓表的示數發生改變；反之，若是新電池，則電壓表的示數幾乎不變。

(3)[4] 根據公式可知，電池的內阻r一定，當電流I增大時，電池內阻分擔的電壓會增大，總電壓一定，所以燈泡和滑動變阻器分擔的電壓就會隨著電流的増大而減小，故B符合題意。

故選B。