Question

（1）我們都有過這樣的體驗：手電筒里的兩節干電池用久了以后，燈泡發紅光，這就是我們常說的“電池沒電了”，有人
為了“節約”，在手電筒里裝一節新電池和一節舊電池搭配使用．某同學為了檢驗此人的做法是否合理，設計了下面驗：
①該同學設計了如圖甲所示的電路來分別測量新舊干電池的電動勢和內阻，并將測量結果描繪成如圖乙所示的U-I 圖象，
由圖線可知：新電池電動勢E₁=

1.5

V，內阻 r ₁=

0.3

Ω；舊電池電動勢E₂=

1.2

V；
內阻 r₂=

4.0

Ω．
②計算新舊電池各一節串聯作電源使用時的效率．（手電筒的小燈泡上標有“3V 2W”）
③計算上小題中舊電池提供的總電功率和它內阻消耗的電功率分別是多少．
④你認為新舊電池搭配使用的做法是否合理，簡述理由．
（2）用多用電表測電阻．
①每次換檔后，需重新

歐姆調零

，再進行測量．
②如果表的指針偏轉過大，為使測量比較精確，應將選擇開關撥至倍率較

小

（填大或小）的檔位上．
③某次測電阻時，表的指針位置如圖丙所示，則該電阻的測量值是

190

Ω．

Answer 1

分析：（1）①U-I圖線的斜率的絕對值表示內阻，縱軸截距等于電動勢的大小．
②根據閉合電路歐姆定律求出總電流，從而得出外電壓，根據η=

U

E

求出電源使用時的效率．
③根據P=IE求出舊電池提供的總功率，再根據P=I²r求出舊電池內部消耗的功率．
④通過新舊電池串聯，通過舊電池提供的功率與消耗的功率比較，看新舊電池串聯使用是否合理．
（2）多用電表刻度盤的零刻度在表盤的右邊，指針偏角比較小時，說明電阻比較大，指針偏角比較大時，說明電阻比較小，每次換擋需重新歐姆調零，歐姆表的讀數等于表盤讀數乘以倍率．

解答：解：（1）①新電池E₁=1.5V，內阻r₁=

1.5

5

Ω=0.3Ω．舊電池電動勢E₂=1.2V，內阻r₂=

1.2

0.3

Ω=4Ω．
②燈泡的電阻R=

U2

P

=

9

2

Ω=4.5Ω，新舊電池各一節串聯后，電路中的總電流I=

E1+E2

r1+r2+R

=

2.7

8.8

A≈0.3A．則外電壓U=E₁+E₂-I（r₁+r₂）=2.7-0.3×4.3V=1.41V．
所以η=

U

E

=

1.41

2.7

=52%．
③舊電池提供的總電功率P₁=IE₂=1.2×0.3W=0.36W，內部消耗的功率P2=I2r2=0.09×4W=0.36W．
④新舊電池串聯連接，會出現舊電池提供的功率小于內部消耗的功率，所以新舊電池搭配使用的做法不合理．
（2）①每次換擋需重新歐姆調零．
②如果表的指針偏轉過大，說明該電阻較小，為了測量的精確，選擇倍率較小的檔位．
③電阻的測量值為19×10=190Ω．
故答案為：（1）①1.5，0.3，1.2，4.0．②52%  ③0.36，0.36  ④不合理，會出現舊電池提供的功率小于內部消耗的功率．
（2）①歐姆調零，②小，③190

點評：解決本題的關鍵會從U-I圖線獲取電源的電動勢和內阻，能夠熟練使用閉合電路歐姆定律，知道歐姆表測量電阻步驟以及刻度盤的刻度分布．