Question

3．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．
（1）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1kΩ）；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R₂（選填“R₁”或“R₂”）．
（2）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．
（3）在該實(shí)驗(yàn)中，隨電極插入的深度增大，電源電動(dòng)勢(shì)不變，電源內(nèi)阻減小（均選填“增大”、“減小”或“不變”）．
（4）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=3.20×10^-4W（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 由于電源內(nèi)阻較大，所以為了電表讀數(shù)變化較大，所以應(yīng)該選擇較大的滑動(dòng)變阻器．
測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，U-I圖象的斜率表示內(nèi)阻，即r=$\frac{△U}{△I}$，圖象縱軸截距為電動(dòng)勢(shì)．
電源的輸出功率一般用P=I²R計(jì)算，其中I為干路電流，R為外阻．

解答 解：（1）由于電源內(nèi)阻較大，所以為了電表讀數(shù)變化較大，所以應(yīng)該選擇較大的滑動(dòng)變阻器，即R₂．
（2）實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示：


（3）測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，U-I圖象的斜率表示內(nèi)阻，即r=$\frac{△U}{△I}$，圖象縱軸截距為電動(dòng)勢(shì)．
所以在該實(shí)驗(yàn)中，隨電極插入的深度增大，電源電動(dòng)勢(shì)不變，電源內(nèi)阻減�。�
（4）電源的輸出功率P=（$\frac{E}{R+r}$）²R=3.20×10^-4W．
故答案為：（1）R₂；（2）電路圖如圖所示；（3）不變；減��；（4）3.20×10^-4．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、連接實(shí)物電路圖、求電功率等問題，知道測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)原理是解題的關(guān)鍵，要掌握應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法．