Question

4．通過學(xué)習(xí)，我們知道電源其實(shí)有電阻的，所以我們可以把實(shí)際電源看成一個(gè)理想電源和一個(gè)定值電阻的串聯(lián)（如圖甲所示），那么，電源的內(nèi)阻是多大呢？某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路測量電源電壓和內(nèi)阻：移動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電流表示數(shù)為I₁=0.20A時(shí)，電壓表示數(shù)U₁=1.80V；當(dāng)電流表示數(shù)為I₂=0.40A時(shí)，電壓表示數(shù)U₂=1.60V，求電源的電壓和內(nèi)阻．

Answer 1

分析 由題意可知，電源的內(nèi)阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電流表測電路中的電流，電壓表測滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律分別表示出兩種情況下電源的電壓，利用電源的電壓不變得出等式即可求出電源的內(nèi)阻，進(jìn)一步求出電源的電壓．

解答 解：當(dāng)電流表示數(shù)為I₁=0.20A時(shí)，電壓表示數(shù)U₁=1.80V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，電源的電壓：
U=I₁r+U₁=0.20A×r+1.80V，
當(dāng)電流表示數(shù)為I₂=0.40A時(shí)，電壓表示數(shù)U₂=1.60V，
同理可得，電源的電壓：
U=I₂r+U₂=0.40A×r+1.60V，
因電源的電壓U不變，
所以，0.20A×r+1.80V=0.40A×r+1.60V，
解得：r=1Ω，
則電源的電壓U=I₁r+U₁=0.20A×1Ω+1.80V=2V．
答：電源的電壓為2V，電阻為1Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，要注意實(shí)際電源都是有內(nèi)阻的，我們常常將實(shí)際電源等效為理想電源與一電阻串聯(lián)，故可以改變電流利用歐姆定律列出方程式求解內(nèi)阻及電壓．