Question

20．物理兴趣小组利用图甲中的器材进行如下实验：
第一步：按图（甲）所示的电路图接好电路．
第二步：把电键S打到1，移动滑动变阻器的滑片，测得多组电压表和电流表的读数如表．

U/V	1.42	1.38	1.32	1.35	1.18	1.10
I/A	0.15	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60

第三步：按电键S打到2，移动滑动变阻器的滑片，测得多组电压表和电流表的读数并在图（乙）中画出相应的图象如图所示．
第四步：理整仪器．

完成下列问题：
（1）在图（乙）中作出第二步实验的U-I图象，求出干电池A的电动势E_A=1.52V，内电阻r=0.70Ω．
（2）在第二步中当滑动变阻器的电阻为某值时，电压表读数为1.2V，保持滑动变阻器的阻值不变把电键S打到2，则此时硅光电池B的输出功率P=0.73W．

Answer 1

分析 （1）由原理图可知，本实验采用串联接法，将各元件依次相连即可得出正确的实物图；实验完毕后需要整理实验的器材；
（2）U-I图象中，图象与纵坐标的交点为电源的电动势；图象的斜率表示电源的内阻；
（3）在丙图的基础上做出滑动变阻器R的伏安特性曲线，与硅光电池的伏安特性曲线的交点，就是电键S打到2时的电压与电流，然后根据P=UI即可求出．

解答 解：（1图丙中画出第二步所测数据的U-I图象如图．由图可得电源的电动势是1.52V，
内电阻：$r=\frac{△U}{△I}=\frac{1.52-1.00}{0.75}Ω≈0.70$Ω
（2）由图可得，当电压表读数为1.2V时，对应的电流是0.45A，在图丙中标出该点，然后将图丙的纵坐标反向延长，直到纵坐标的0点，然后做出滑动变阻器的电阻值R的伏安特性曲线，如图丙2（红色线）：该线与硅光电池的伏安特性曲线的交点，就是电键S打到2时的滑动变阻器上的电压与电流，由图可得此时：电压U=1.40V，电流：I=0.52A，电源的输出功率：P=UI=1.40×0.52≈0.73W
故答案为：（1）1.52V，0.70Ω；（3）0.73
（1）

点评 本题考查测量电源的电动势与内电阻的欧姆定律的实验，注意实验的原理及实验数据的处理方法，特别是图象法的应用．