Question

2．手電筒的電池用久后，燈泡發(fā)紅光，這就是通常所說的“電池沒電了”．有人為了“節(jié)約”，將手電筒里裝一節(jié)新電池和一節(jié)舊電池，搭配使用．某同學(xué)為了檢驗(yàn)這種做法是否合理，設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)：
（1）該同學(xué)用伏安法測出新舊電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)電阻r，通過實(shí)驗(yàn)，根據(jù)測量結(jié)果畫出如圖所示的U-I圖線由圖象．由圖象可知：新電池的電動(dòng)勢E₁=1.5V、內(nèi)電阻r₁=0.5Ω；舊電池的電動(dòng)勢E₂=1.2V、內(nèi)電阻r₂=4Ω．
（2）將此新、舊電池各一節(jié)串裝在手電筒里，手電筒的小燈泡上標(biāo)有“3V 2W”字樣，則舊電池的提供的功率是0.36W，舊電池本身消耗的功率是0.36W（取兩位有效數(shù)字）．
（3）得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：新、舊電池搭配使用不合理（填“合理”、“不合理”）

Answer 1

分析 （1）在U-I圖象中縱坐標(biāo)的截距代表的是電源的電動(dòng)勢，直線的斜率代表的是電源的內(nèi)阻的大小．
（2）根據(jù)歐姆定律結(jié)合電功率的公式求解．

解答 解（1）新干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻要大于舊干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，
在U-I圖象中圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)等于電源的電動(dòng)勢，
所以由圖可以讀出新電池電動(dòng)勢E₁=1.5V，
圖象中的斜率表示電源的內(nèi)阻，
所以新電池的內(nèi)阻為r₁=$\frac{E}{I}$=$\frac{1.5}{3}$Ω=0.5Ω
由圖可以讀出舊電池電動(dòng)勢E₂=1.2V，
圖象中的斜率表示電源的內(nèi)阻，
所以舊電池的內(nèi)阻為r₂=$\frac{E}{I}$=$\frac{1.2}{0.3}$Ω=4Ω
（2）“3V 2W”的小燈泡的電阻是4.5Ω
兩節(jié)新舊電池串聯(lián)后E=E₁+E₂=2.7V，r=r₁+r₂=4.5Ω
所以總電流I=$\frac{E}{R}$=0.3A
舊電池提供的總電功率為P=E₂I=0.36w，
它本身消耗的電功率為P′=I²r₂=0.36w，
所以新舊電池搭配使用的做法是不合理的．
故答案為：（1）1.5V，0.5Ω；1.2V，4Ω．
（2）0.36W，0.36 W．（3）不合理．

點(diǎn)評(píng) 本題考查測定電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的數(shù)據(jù)處理，要求能根據(jù)公式得出圖象中斜率及截距的含義．