题目内容

(2010?上海)某同学利用DIS、定值电阻R0、电阻箱R1等实验器材测量电池a的电动势和内阻,实验装置如图1所示.实验时多次改变电阻箱的阻值,记录外电路的总电阻阻值R,用电压传感器测得端电压U,并在计算机上显示出如图2所示的
1
U
-
1
R
关系图线a.重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻,得到图2中的图线b.
(1)由图线a可知电池a的电动势Ea=
2
2
V,内阻ra=
0.5
0.5
Ω.
(2)若用同一个电阻R先后与电池a及电池b连接,则两电池的输出功率Pa
小于
小于
Pb(填“大于”、“等于”或“小于”).
分析:本题根据图象的性质得出电动势及内电阻的表达式,从而由图象得出电动势和内电阻; 由输出功率的表达式可得出两电池的输出功率大小关系.
解答:解:(1)根据E=U+
U
R
r,得:
1
U
=
1
E
+
r
E
?
1
R

图象a,截距b=0.5=
1
E
,斜率K=0.25=
r
E
,
故电动势E=
1
b
=2V,
内电阻r=E?K=0.5Ω;
(2)在伏安特性曲线中,图象的截距为电源电动势的倒数,从图象可知a的截距大于b的截距,故Ea<Eb.图象的斜率表示
r
E
,而a的斜率大于b的斜率,而r=kE,由图中标度,可近似得出中,b的截距约为0.2;斜率约为
2
15
;故Ea<Eb,ra<rb,电源的输出功率P=(
E
r+R
)2
R,得Pa<Pb;
故答案为:(1)2; 0.5;(2)小于.
点评:本题考查了闭合电路欧姆定律的数据处理的方法,应用了图象法及电源的输入功率的表达式,难度较大.
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