Question

【题目】化学电池内部的电解液有一定的电阻，这个电阻构成了电池内阻。新电池的内阻很小，可忽略不计，旧电池的电压可以认为是不变的，但它的内阻却变得很大。这就是为什么小灯泡接新电池时很亮，而接旧电池较暗的原因。对于旧电池，我们可以将它等效为一个电压恒定不变的新电池与一个定值电阻r串联，如图乙所示。为了辨别新、相电池并测量旧电池的内阻，小明设计了如下的实验：其中选择额定电流为0.3A的小灯泡，相同型号的新、旧电池各两节：

(1)小明用两节新干电池作为电源，按照电路图连接电路，检查无误后，开始实验，具体操作如下：

A．调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，记下电压表示数U1，观察灯泡此时的亮度；

B．保持滑片位置不变，断开开关，用两节旧的干电池替换新电池做电源，闭合开关，观察灯泡亮度；

C．调节滑动变阻器，使电流表达到_____________，记下此时电压表的示数U2；

D．则旧电池的内电阻为_____________（用已知量和测量量表示）；

(2)小明由此得到辨别新旧电池的方法就是：在图甲的电路中把滑动变阻器从最大值移动到灯泡正常发光，若__________表几乎没有变化，则为新电池；

(3)用旧电池做实验，通过调节滑动变阻器改变电路的电阻，并记录多组电压表示数U和电流表示数I，下列正确描述U-I关系的图线是__________。

A. B. C. D.

Answer 1

【答案】0.3A 电压表 B

【解析】

(1)[1][2]甲图中，换上新干电池电压表的示数为U1，所以电源电压为U1；当换成旧的干电池时，此时电路中相当于滑动变阻器、灯泡和一个定值电阻r串联，电压表测量滑动变阻器和灯泡的总电压，当电流表的示数为0.3A时，通过内阻的电流也为0.3A，此时电压表的示数为U2，内阻两端的电压为，所以内阻阻值

(2)[3]把滑动变阻器从最大值移动到灯泡正常发光时，电路中的总电阻在减小，从而电流增大，若是旧电池，电池内阻很大不能忽略，由欧姆定律变形公式可知，电池的内阻r一定，当电流I增大时，电池内阻分担的电压会增大，灯泡和滑动变阻器分担的电压就会随着电流的増大而减小，电压表的示数发生改变；反之，若是新电池，则电压表的示数几乎不变。

(3)[4] 根据公式可知，电池的内阻r一定，当电流I增大时，电池内阻分担的电压会增大，总电压一定，所以灯泡和滑动变阻器分担的电压就会随着电流的増大而减小，故B符合题意。

故选B。