题目

题型：不详难度：来源：

（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。