题目内容

现有电动势E=1.5V、内阻r=1.0Ω的电池多节，准备用几节这样的电池串联起来对一个“6.0V，0.6W”的用电器供电，以保证用电器在额定状态下工作．问：最少要用几节这种电池？电路还需要一个定值电阻做分压用，请计算这个电阻的阻值．（串联电池组的电动势等于各个电池的电动势之和；串联电池组的内阻等于各个电池内阻之和）
【答案】分析：由欧姆定律可求得用电器正常工作时的电流；要使电器正常工作，则应使电源输出的路端电压大于或等于用电器两端的电压，则可列式求解得出电池的节数；由闭合电路的欧姆定律可求得电阻的阻值．
解答：解：通过用电器的电流
设至少需要n节电池，串联的分压电阻为R，因为路端电压必须大于（或等于）用电器的额定电压，即nE-Inr≥U，
得到，可见n取整数的最小值为5．                
这时路端电压U'=5E-I×5r=7V
需要串联的分压电阻为．
点评：本题应明确电池输出的总电压应大于或等于用电器的额定电压才能使用电器正常工作．
练习册系列答案
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（2008?南通三模）在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，现有下列器材：待测干电池一节，电流表G（满偏电流为2.5mA，内阻为199Ω），定值电阻R1=1.0．Ω，定值电阻R2=99.5．Ω，电阻箱R（0～99.9Ω），开关、导线若干．
（1）请在所给方框内，画出实验电路图，其中定值电阻应选用
R1
R1
（选填“R1”或“R2”）；
（2）某同学实验测出了电阻箱的电阻R和电流表G的示数Ig，记录数据（见下表）．请在下面坐标图中描点作出
l
lg
-R图线．
次数/物理量 1 2 3 4 5 6
R/Ω 1.6 2.1 2.2 3.2 4.2 5.6
It/mA 2.25 2.00 1.67 1.50 1.25 1.00
l
lg
/（mA）-1		 0.44 0.50 0.60 0.67 0.80 1.00
（3）根据图线可求得，被测电池的电动势E=
1.40
1.40
V，内阻为r=
0.40
0.40
Ω．
为了测定干电池的电动势和内电阻，现有下列器材料：
A．干电池一节
B．电压表（0-3-15V，内阻约为3KΩ，15KΩ）
C．电流表（0-0.6-3A，内阻约为10Ω，2Ω）
D．电流表G（满偏电流3mA，内阻Rg=10Ω）
E．滑动变阻器（0-20Ω）
F．滑动变阻器（0-1000Ω）
G．电阻箱（0-9999Ω）
H．开关、导线
（1）用电流表和电压表测量干电池的电动势和内电阻，应选用的变阻器是
E
E

（填字母代号）
（2）根据实验要求，用笔画线代替导线在实物图上连线
（3）某次实验数据记录如下：
实验次数 1 2 3 4 5
电流表示数/A 0.24 0.50 0.70 1.10 1.50
电压表示数/V 1.30 1.10 0.95 0.60 0.30
根据表中数据在坐标图上画出U-I图线（合理设置坐标刻度）．由图可求得电动势E=
1.50
1.50
V，内电阻r=
0.80
0.80
Ω．
（4）如果实验中电压表坏了，选用其他器材进行实验，请画出相应的电路图．
（2008?普陀区三模）电流表是有电阻（很小）的，称为电流表的内电阻．某同学在做“用电流表和电压表测电源电动势和内电阻”的实验时，设想用如左下图所示的电路判断电流表的不同连接方法对测量结果的影响：他先将电流表连接在甲位置进行实验，然后将电流表改接在乙位置重新进行实验，并将两次实验所得的数据用图线形式画在同一张U-I图线上，如图所示．实验所用电压表的内阻很大，对实验的影响可以忽略．

（1）现有两种滑动变阻器：（ A ）1000Ω，0.1A；（ B ）10Ω，2.0A；实验中应选用
B
B
．（填写所选变阻器前的字母）．
（2）由图线可知，电源的电动势 E=
1.5
1.5
 V，内电阻r=
1.0
1.0
Ω，电流表的内电阻RA=
0.25
0.25
Ω．
影响物质材料电阻率的因素很多．一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大；半导体材料的电阻率则随温度的升高而减小；
（1）如图（甲）是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象，若用该电阻与电池（电动势E=1.5V，内阻不计）、电流表（量程为5mA、内阻Rg=100Ω）、电阻箱R′串联起来，连接成如图（乙）所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．
①电流刻度较大处对应的温度刻度值
 
；（填“较大”或“较小”）
②若电阻箱阻值R′=50Ω，在丙图中空格处（5mA）对应的温度数值为
 
℃．
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（2）PTC元件由于材料的原因有特殊的导电特性，其电阻随温度变化关系复杂．现有一只由PTC元件做成的加热器，实验测出各温度下它的阻值，数据如下：
t/℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
R/kΩ 14 11 7 3 4 5 6 8 10 14 16
加热器接到200V的电源上，在方格纸上已根据反复实验的大量实验数据作出了PTC加热器功率PR随温度t的变化关系曲线，已知PTC加热器器外表面向四周散热的功率为PQ=0.1（t-t0）瓦，其中t（单位为℃）为加热器的温度，t0为室温（本题取20℃）．
①请在同一坐标平面内作出PQ与温度t之间关系的图象
②加热器工作的稳定温度为
 
℃；
③加热器保持工作稳定温度的原理为：
当温度稍高于稳定温度时：
 
；
当温度稍低于稳定温度时：
 
从而保持温度稳定．                        
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（2011?湖南模拟）在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，现有下列器材：待测干电池一节，电流表G（满偏电流为2.5mA，内阻为199Ω），定值电阻R1=1.0Ω，定值电阻R2=99.5Ω，电阻箱R（0～99.9Ω），开关，导线若干．
（1）请在答题卡所给方框内，画出合理的实验电路图，其中定值电阻应选用
R1
R1
（选填“R1”或“R2”）．
（2）某同学用上述合理的实验电路测出了多组电阻箱的电阻值R和电流表G的示数Ig，并根据所测数据描点作出了如图所示的
IIg
-R图线．由图线求得被测电池的电动势E=
1.40
1.40
V，内阻为r=
0.40
0.40
Ω．

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