Question

9．如图，一个蓄电池的电动势为4V，内阻为2Ω，把一个阻值为10Ω的电阻器接入电路，（不考虑电表内阻的影响）
（1）开关开路时电压表读数是多大？
（2）开关闭合时电压表读数是多大？
（3）开关闭合时电源提供功率、输出功率，内阻上的功率各是多少？

Answer 1

分析 （1）开关开路时电压表测量电源电动势；
（2）开关闭合时，电压表测量R的电压，根据闭合电路欧姆定律求解电压表的示数；
（3）根据闭合电路欧姆定律求出电路电流，根据P=EI求解总功率，根据P=UI求出输出功率，根据P_r=P_总-P_出求解内阻上的功率．

解答 解：（1）开关开路时电压表测量电源电动势，则电压表示数U=E=4V；
（2）开关闭合时，电路电流$I=\frac{E}{R+r}=\frac{4}{2+10}=\frac{1}{3}A$，电压表示数$U′=IR=\frac{1}{3}×10=3.33V$；
（3）开关闭合时电源提供功率P_总=EI=1.33W，输出功率${P}_{出}=U′I=\frac{10}{9}=1.11W$，
内阻上的功率P_r=P_总-P_出=1.33-1.11=0.22W
答：（1）开关开路时电压表读数是4V；
（2）开关闭合时电压表读数是3.33V；
（3）开关闭合时电源提供功率、输出功率，内阻上的功率分别为1.33W，1.11W，0.22W．

点评 本题主要考查了闭合电路欧姆定律以及功率公式的直接应用，搞清楚开关断开和闭合时电路的结构，难度不大，属于基础题．