Question

（10分）某研究性學(xué)習(xí)小組用較粗的銅絲和鐵絲相隔較近距離插入蘋果中，制成了一個(gè)蘋果電池，現(xiàn)在用如圖甲所示器材來測(cè)定蘋果電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。設(shè)計(jì)好合適的電路后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，改變電源兩端的電壓U和流過電源的電流I，記錄多組U、I的數(shù)據(jù)，填入事先設(shè)置的表格中，然后逐漸增大銅絲和鐵絲插入的深度，重復(fù)上述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。按照插入深度逐漸增加的順序，利用相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在U-I坐標(biāo)系中繪制圖象，如圖乙中的a、b、c所示。

⑴實(shí)驗(yàn)器材有：電流表（量程1ｍＡ，內(nèi)阻不計(jì)）；電壓表（量程1Ｖ，內(nèi)阻約1k）；

滑動(dòng)變阻器R₁(阻值0～200Ω)；滑動(dòng)變阻器R₂ (阻值0～10kΩ)，該電路中應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器     (選填“R₁”或“R₂” )。

⑵某同學(xué)根據(jù)正確設(shè)計(jì)的電路將圖甲中實(shí)物圖連接出一部分，請(qǐng)將剩余部分連接起來。

⑶在該實(shí)驗(yàn)中，隨電極插入的深度增大，電源電動(dòng)勢(shì)     ，電源內(nèi)阻    （均選填“增大”、“減小”或“不變”）。

⑷圖線b對(duì)應(yīng)的電路中，當(dāng)外電路總電阻R=2000Ω時(shí)，該電源的輸出功率P=    W（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

 

Answer 1

【答案】

⑴　R₂      （2分）

⑵

     （2分)

⑶ 不變   減小（各2分） 

⑷ 3.20×10^-4  （ 3.10×10^-4～3.30×10^-4） (2分)

【解析】

試題分析：（1）電路中電壓最大值為1V，若選滑動(dòng)變阻器R₁，電流超出電流表量程，故滑動(dòng)變阻器選擇R₂；

（2）采用滑動(dòng)變阻器的限流接法即可，電路如圖

（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，路端電壓與電流的關(guān)系為U=E－I（r+R），從圖象可知圖線的在縱軸的截距為電源電動(dòng)勢(shì)，可見E不變，圖線的斜率為電源內(nèi)阻，電極插入越深，內(nèi)阻越小；

（4）由圖線b可知電源內(nèi)阻r=400Ω，外電路電阻R=2000Ω，電動(dòng)勢(shì)E=0.96V，由此得電流I=4×10^-4A，則電源的輸出功率為P=I²R=3.20×10^-4W。

考點(diǎn)：本題考查了基本儀器的選擇、實(shí)物圖連接以及測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)。