基于大中銜接教學(xué)分析電池混用問題

龐彩瑩

(柳州高級中學(xué)，廣西 柳州 545006)

1 引言

日常生活里，在使用多個電池的小電器說明書中，經(jīng)?？梢钥吹竭@樣的提示，新、舊電池不能混用。為什么不能隨便混用？大多人都不能用專業(yè)的思想分析問題。基于此，本文主要用高中生的知識水平討論新、舊電池混用后可能出現(xiàn)的問題，通過討論分析，知道在特定條件下，舊電池不僅不能供電，反而會消耗新電池的能量，通過常見的現(xiàn)象問題分析讓學(xué)生更好理解運(yùn)用所學(xué)知識。同時在并聯(lián)混用這種較復(fù)雜的情況時，用大學(xué)的基爾霍夫定律，更加清晰明確的分析電池混用出現(xiàn)的可能情況。

2 具體分析

2.1 若兩電池串聯(lián)向負(fù)載供電

（1）.空載時，電路中電流I=0 。

（2）.有負(fù)載時（圖1），根據(jù)高中物理閉合電路的歐姆定律

圖1

由④可知，當(dāng)R減小時，U2減小。即U2可能為零甚至為負(fù)值。

令U2=0，由④可得。討論：在E1＞E2,r1＜r2假定下，

2.2 若兩電池并聯(lián)向負(fù)載供電

1）.空載時，在兩電池組成的回路中，因E1E2，有電流I0通過（圖2），

圖2

電池1 放電，向電池2 充電，這是電池兩端的電壓較負(fù)載時高，因而I0也就是電池1 向電池2 充電的最大充電電流。

2）.有負(fù)載時（圖3），

圖3

聯(lián)立解得：

令I(lǐng)2=0，由⑧式可得：，討論：

2.3 大學(xué)基爾霍夫定律分析兩電池并聯(lián)向負(fù)載供電情況

在電池混用并聯(lián)時，用大學(xué)知識可以更加準(zhǔn)確清晰的定量討論[2]。由基爾霍夫定律可求出多支路電流：

解方程得：

I2＞0 時，電池2 輸出電流，輸出能量，有同理I1＞0 時，電池1 輸出能量，得：。這里可以看到和用高中的多個電路的閉合電路歐姆定律的分析表達(dá)是一致的。……