實際的電源都有一定的電阻,如乾電池,我們需要用它的電壓U 和電阻r兩個物理量來描述它.實際計算過程中,可以把它

題目:

實際的電源都有一定的電阻,如乾電池,我們需要用它的電壓U 和電阻r兩個物理量來描述它.實際計算過程中,可以把它看成是由一個電壓爲U、電阻爲0的理想電源與一個電阻值爲r的電阻串聯而成,如圖甲所示:

在圖乙中R1=14Ω,R2=9Ω.當只閉合S1時,電流表讀數I1=0.2A;當只閉合S2時,電流表讀數I2=0.3A,把電源按圖甲中的等效方法處理.求電源的電壓U 和電阻r.

解答:

由題意可得:當開關S1閉合時,由歐姆定律得:U=I1(R1+r)
當開關S2閉合時,由歐姆定律得:U=I2(R2+r)
因電壓不變,故可得:I1(R1+r)=I2(R2+r)
代入數據得;0.2A×(14Ω+r)=0.3A×(9Ω+r)
解得:r=1Ω
將r=1Ω代入U=I1(R1+r)
可得U=3V.
答:電源電壓U爲3V,內阻r爲1Ω.

試題解析:

本題中應用等效法將電源當成理想電源與一電阻的串聯,故閉合S1時R1與r串聯,可由歐姆定律得出方程式; 同理閉合S2時,S2與r串聯,也可得出一方程式,兩式聯立即可求得U和r.

名師點評:

本題考點: 歐姆定律的應用;物理學方法.
考點點評: 本題中有兩個變量,故利用歐姆定律分別列出方程從而組成方程組求解.這也是物理中常用的解題方法.

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