Question

3．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．
（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R₂（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，电源电动势不变，电源内阻减小（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=3.20×10^-4W（计算结果保留三位有效数字）．

Answer 1

分析 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．
测量电源电动势和内阻时，U-I图象的斜率表示内阻，即r=$\frac{△U}{△I}$，图象纵轴截距为电动势．
电源的输出功率一般用P=I²R计算，其中I为干路电流，R为外阻．

解答 解：（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）实验电路图如图所示：


（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=$\frac{△U}{△I}$，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=（$\frac{E}{R+r}$）²R=3.20×10^-4W．
故答案为：（1）R₂；（2）电路图如图所示；（3）不变；减小；（4）3.20×10^-4．

点评 本题考查了实验器材的选择、连接实物电路图、求电功率等问题，知道测电源电动势和内电阻的实验原理是解题的关键，要掌握应用图象法处理实验数据的方法．