题目内容
如图所示，电阻R1=14Ω，R2=9Ω，R3=8Ω．电容器电容C=300μF．电流表内阻不计．开关S为单刀多掷开关，当开关处于位置1时，电流表读数I1=0.2A；当开关处于位置2时，电流表读数I2=0.3A．求：（1）电源的电动势E和内电阻r；
（2）开关处于位置3，充电稳定后电容器上所带的电荷量．
分析：（1）对于开关处于位置1和2两种情况，分别运用闭合电路欧姆定律列方程，联立即可求得电源的电动势E和内电阻r；
（2）开关处于位置3，电路稳定时，电容器相当开关断开，其电压等于电源的电动势，由Q=CU求解电容器的电量．
（2）开关处于位置3，电路稳定时，电容器相当开关断开，其电压等于电源的电动势，由Q=CU求解电容器的电量．
解答：解：（1）根据闭合电路欧姆定律，当开关处于位置1、2时，可得方程
E=I1R1+I1r ①
E=I2R2+I2r ②
联立①②式，得：r=
=
Ω=1Ω
将r=1Ω代入①，解得：E=3V
（2）当开关处于位置3，充电稳定后电阻R3两端是等势体，电容器上所带的电荷量．
Q=CE=300×10-6×3C=9×10-4C
答：
（1）电源的电动势E为3V，内电阻r为1Ω；
（2）开关处于位置3，充电稳定后电容器上所带的电荷量为9×10-4C．
E=I1R1+I1r ①
E=I2R2+I2r ②
联立①②式，得：r=
| I1R1-I2R2 |
| I2-I1 |
| 0.2×14-0.3×9 |
| 0.3-0.2 |
将r=1Ω代入①，解得：E=3V
（2）当开关处于位置3，充电稳定后电阻R3两端是等势体，电容器上所带的电荷量．
Q=CE=300×10-6×3C=9×10-4C
答：
（1）电源的电动势E为3V，内电阻r为1Ω；
（2）开关处于位置3，充电稳定后电容器上所带的电荷量为9×10-4C．
点评：本题实质提供了一种测量电源电动势和内阻的方法：安阻法，两个定值电阻可用电阻箱替代．比较简单．
练习册系列答案
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