问题 问答题

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1mA,内阻不计);电压表(量程1V,内阻约1kΩ);滑动变阻器R1(阻值0~200Ω);滑动变阻器R2(阻值0~10kΩ),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=2000Ω时,该电源的输出功率P=______W(计算结果保留三位有效数字).

答案

(1)由于电源内阻较大,所以为了电表读数变化较大,所以应该选择较大的滑动变阻器,即R2

(2)如图所示.

(3)测量电源电动势和内阻时,U-I图象的斜率表示内阻,即r=

△U
△I
,图象纵轴截距为电动势.

所以在该实验中,随电极插入的深度增大,电源电动势不变,电源内阻减小.

(4)电源的输出功率P=(

E
R+r
2R=3.20×10-4W.

故答案为:(1)R2

(2)如图 

(3)不变   减小

(4)3.20×10-4

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