Question

（９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．

（１）實(shí)驗(yàn)器材有：電流表（量程１.５ｍＡ，內(nèi)阻不計(jì)）；電壓表（量程１.５Ｖ，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０～５ｋΩ），該電路中應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器             __________（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)           ，電源內(nèi)阻        （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＝２ｋΩ時(shí)，該電源的輸出功率Ｐ＝        Ｗ（計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字）．

Answer 1

（1）R₂（2分）；（2）如右圖（2分）；（3）不變，減�。�每空間分）；（4）5×10^－4（3分）。

試題分析：（1）因?yàn)樗�果電池的電阻較大，故選用電阻值較大的R₂來當(dāng)外電路的電阻；
（2）由于電流表的內(nèi)阻很小，分擔(dān)的電壓很小，可以忽略，所以用伏安法測(cè)水果電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，電流表采取外接法誤差較小，電路的連接如圖所示；
（3）由圖乙可知，圖線與電壓軸的交點(diǎn)不變，故電源的電動(dòng)勢(shì)是不變的；而插入得越深，圖像為a、b、c，則對(duì)應(yīng)的短路電流變大，故電源內(nèi)阻減小；（4）對(duì)于圖線b而言，電源的電動(dòng)勢(shì)為1.17V，在其上選一點(diǎn)，當(dāng)電路中的電流為0.6mA時(shí)，電壓為1.00V，故電源的內(nèi)阻為r==283.3Ω，所以電源的輸出功率Ｐ＝==5.24×10^－4W。