(9分)某研究性学习小组用较粗的铜丝和铁丝相隔较近距离插入苹果中,制成了一个苹果电池,现在用如图甲所示器材来测定苹果电池的电动势和内阻.设计好合适的电路后,调节滑动变

◎ 题目

(9分)某研究性学习小组用较粗的铜丝和铁丝相隔较近距离插入苹果中,制成了一个苹果电池,现在用如图甲所示器材来测定苹果电池的电动势和内阻.设计好合适的电路后,调节滑动变阻器,改变电源两端的电压U和流过电源的电流I,记录多组U、I的数据,填入事先设置的表格中,然后逐渐增大铜丝和铁丝插入的深度,重复上述步骤进行实验.按照插入深度逐渐增加的顺序,利用相应的实验数据,在U-I坐标系中绘制图象,如图乙中的a、b、c所示.

(1)实验器材有:电流表(量程1.5mA,内阻不计);电压表(量程1.5V,内阻约1kΩ);滑动变阻器R1(阻值0~200Ω);滑动变阻器R2(阻值0~5kΩ),该电路中应选用滑动变阻器             __________(选填“R1”或“R2”).
(2)某同学根据正确设计的电路将图甲中实物图连接出一部分,请将剩余部分连接起来.
(3)在该实验中,随电极插入的深度增大,电源电动势           ,电源内阻        (均选填“增大”、“减小”或“不变”).
(4)图线b对应的电路中,当外电路总电阻R=2kΩ时,该电源的输出功率P=        W(计算结果保留一位有效数字).

◎ 答案

(1)R2(2分);(2)如右图(2分);(3)不变,减小(每空间分);(4)5×10-4(3分)。

◎ 解析


试题分析:(1)因为水果电池的电阻较大,故选用电阻值较大的R2来当外电路的电阻;
(2)由于电流表的内阻很小,分担的电压很小,可以忽略,所以用伏安法测水果电池电动势和内阻时,电流表采取外接法误差较小,电路的连接如图所示;
(3)由图乙可知,图线与电压轴的交点不变,故电源的电动势是不变的;而插入得越深,图像为a、b、c,则对应的短路电流变大,故电源内阻减小;(4)对于图线b而言,电源的电动势为1.17V,在其上选一点,当电路中的电流为0.6mA时,电压为1.00V,故电源的内阻为r==283.3Ω,所以电源的输出功率P===5.24×10-4W。

◎ 知识点

    专家分析,试题“(9分)某研究性学习小组用较粗的铜丝和铁丝相隔较近距离插入苹果中,制成了一个苹果电池,现在用如图甲所示器材来测定苹果电池的电动势和内阻.设计好合适的电路后,调节滑动变…”主要考查了你对  【实验:练习使用示波器】,【实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线】,【实验:伏安法测电阻】,【实验:探究影响导体电阻的因素】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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