Question

9．如圖，一個蓄電池的電動勢為4V，內阻為2Ω，把一個阻值為10Ω的電阻器接入電路，（不考慮電表內阻的影響）
（1）開關開路時電壓表讀數是多大？
（2）開關閉合時電壓表讀數是多大？
（3）開關閉合時電源提供功率、輸出功率，內阻上的功率各是多少？

Answer 1

分析 （1）開關開路時電壓表測量電源電動勢；
（2）開關閉合時，電壓表測量R的電壓，根據閉合電路歐姆定律求解電壓表的示數；
（3）根據閉合電路歐姆定律求出電路電流，根據P=EI求解總功率，根據P=UI求出輸出功率，根據P_r=P_總-P_出求解內阻上的功率．

解答 解：（1）開關開路時電壓表測量電源電動勢，則電壓表示數U=E=4V；
（2）開關閉合時，電路電流$I=\frac{E}{R+r}=\frac{4}{2+10}=\frac{1}{3}A$，電壓表示數$U′=IR=\frac{1}{3}×10=3.33V$；
（3）開關閉合時電源提供功率P_總=EI=1.33W，輸出功率${P}_{出}=U′I=\frac{10}{9}=1.11W$，
內阻上的功率P_r=P_總-P_出=1.33-1.11=0.22W
答：（1）開關開路時電壓表讀數是4V；
（2）開關閉合時電壓表讀數是3.33V；
（3）開關閉合時電源提供功率、輸出功率，內阻上的功率分別為1.33W，1.11W，0.22W．

點評 本題主要考查了閉合電路歐姆定律以及功率公式的直接應用，搞清楚開關斷開和閉合時電路的結構，難度不大，屬于基礎題．