题目
当伏特计接到电动势为1.5 V的电池两极上时,伏特计读数应为()。A. 等于1.5 VB. 大于1.5VC. 小于1.5VD. 0 V
当伏特计接到电动势为1.5 V的电池两极上时,伏特计读数应为()。
A. 等于1.5 V
B. 大于1.5V
C. 小于1.5V
D. 0 V
题目解答
答案
C. 小于1.5V
解析
考查要点:本题主要考查对电动势与路端电压概念的理解,以及全电路欧姆定律的应用。
解题核心思路:
当伏特计直接接到电池两极时,伏特计本身的电阻虽然很大,但仍会有微小电流流过电池的内阻,导致路端电压小于电池的电动势。因此,伏特计的读数应小于1.5V。
破题关键点:
- 电动势是电源本身的特性,等于路端电压与内阻压降之和。
- 伏特计的电阻虽然大,但并非无穷大,因此电路中存在电流,内阻会产生压降。
根据全电路欧姆定律,路端电压 $U$ 的计算公式为:
$U = \mathcal{E} - I \cdot r$
其中:
- $\mathcal{E}$ 是电池的电动势(1.5V),
- $I$ 是电路中的电流,
- $r$ 是电池的内阻。
当伏特计直接接到电池两极时:
- 电路构成:电池、伏特计串联,总电阻为 $r + R_V$($R_V$ 是伏特计的电阻)。
- 电流计算:
$I = \frac{\mathcal{E}}{r + R_V}$
由于伏特计的电阻 $R_V$ 很大,电流 $I$ 很小,但并非零。 - 路端电压:
$U = \mathcal{E} - I \cdot r$
由于 $I > 0$,因此 $U < \mathcal{E}$,即伏特计读数小于1.5V。