Question

（2013?淮安模擬）某研究性學習小組用較粗的銅絲和鐵絲相隔較近距離插入蘋果中，制成了一個蘋果電池，現在用如圖甲所示器材來測定蘋果電池的電動勢和內阻．設計好合適的電路后，調節滑動變阻器，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的數據，填入事先設置的表格中，然后逐漸增大銅絲和鐵絲插入的深度，重復上述步驟進行實驗．按照插入深度逐漸增加的順序，利用相應的實驗數據，在U-I坐標系中繪制圖象，如圖乙中的a、b、c所示．
（1）實驗器材有：電流表（量程1mA，內阻不計）；電壓表（量程1V，內阻約1kΩ）；滑動變阻器R₁（阻值0～200Ω）；滑動變阻器R₂（阻值0～10kΩ），該電路中應選用滑動變阻器

R₂

 （選填“R₁”或“R₂”）．
（2）某同學根據正確設計的電路將圖甲中實物圖連接出一部分，請將剩余部分連接起來．
（3）在該實驗中，隨電極插入的深度增大，電源電動勢

不變

，電源內阻

減小

（均選填“增大”、“減小”或“不變”）．
（4）圖線b對應的電路中，當外電路總電阻R=2000Ω時，該電源的輸出功率P=

3.20×10^-4

W（計算結果保留三位有效數字）．

Answer 1

分析：由于電源內阻較大，所以為了電表讀數變化較大，所以應該選擇較大的滑動變阻器．
測量電源電動勢和內阻時，U-I圖象的斜率表示內阻，即r=

△U

△I

，圖象縱軸截距為電動勢．電源的輸出功率一般用P=I²R計算，其中I為干路電流，R為外阻．

解答：解：（1）由于電源內阻較大，所以為了電表讀數變化較大，所以應該選擇較大的滑動變阻器，即R₂．
（2）如圖所示．


（3）測量電源電動勢和內阻時，U-I圖象的斜率表示內阻，即r=

△U

△I

，圖象縱軸截距為電動勢．
所以在該實驗中，隨電極插入的深度增大，電源電動勢不變，電源內阻減小．
（4）電源的輸出功率P=（

E

R+r

）²R=3.20×10^-4W．
故答案為：（1）R₂
（2）如圖 
（3）不變   減小
（4）3.20×10^-4

點評：本題關鍵是明確測定電源電動勢和內電阻的實驗原理、數據處理方法．