Question

1．小李利用銅片、鋅片和家鄉(xiāng)盛產(chǎn)的柑橘制作了果汁電池，通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量這種電池的電動(dòng)勢(shì)E 和內(nèi)阻r，并探究電極間距對(duì)E 和r 的影響．實(shí)驗(yàn)器材有：自制待測(cè)果汁電池，電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器和開關(guān)等．

（1）小李測(cè)量E 和r 的實(shí)驗(yàn)方案為：調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，根據(jù)測(cè)量的多組數(shù)據(jù)，利用U-I 圖象處理數(shù)據(jù)依據(jù)的公式為U=E-Ir
（2）將電壓表視為理想電表，要求避免電流表分壓作用對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，在下兩種電路連線圖（如圖1中的A和B所示）中應(yīng)該選擇B（填A(yù)或B）．
（3）依次減小銅片與鋅片的間距，分別得到相應(yīng)果汁電池兩端電壓U 和流過電源的電流I的三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并分別用符號(hào)“△”、“⊕”和“×”標(biāo)記在U-I圖中，其中“△”和“×”數(shù)據(jù)點(diǎn)連線已畫出，如圖2所示．試作出數(shù)據(jù)點(diǎn)“⊕”的U-I圖象，由此可得隨電極間距的減小，電源電動(dòng)勢(shì)不變 （填“增大”、“減小”或“不變”），電源內(nèi)阻增大．（填“增大”、“減小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）明確測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)所采用的基本原理為閉合電路歐姆定律；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求以及給出的電表的性質(zhì)可明確應(yīng)采用的接法；
（3）根據(jù)描出的點(diǎn)作出對(duì)應(yīng)的U-I圖象，注意U-I圖象的斜率表示內(nèi)阻，即r=$\frac{△U}{△I}$，圖象縱軸截距為電動(dòng)勢(shì)．

解答 解：（1）伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻，由閉合電路的歐姆定律I=$\frac{E}{r+R}$可得：U=E-Ir，然后利用測(cè)量數(shù)據(jù)作出U-I圖象，得出E和r．
（2）將電壓表視為理想表，要避免電流表分壓作用對(duì)測(cè)量結(jié)果，相對(duì)于電源來說，電流表應(yīng)采用外接法，實(shí)驗(yàn)電路圖應(yīng)選擇B；
（3）根據(jù)描點(diǎn)法可得了對(duì)應(yīng)的圖象如圖所示；
圖線與縱軸的交點(diǎn)的縱坐標(biāo)即為電動(dòng)勢(shì)，由圖象可知，圖象與縱軸的交點(diǎn)縱坐標(biāo)不變，所以電動(dòng)勢(shì)不變；
圖線斜率的絕對(duì)值即為內(nèi)阻，由圖象可知，（a）（b）（c）（d）圖象斜率的絕對(duì)值變大，電源內(nèi)阻變大．由此可知：隨電極間距的減小電源內(nèi)阻增大．
故答案為：（1）U=E-Ir；（2）B；（3）不變；增大

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)原理、做實(shí)驗(yàn)電路圖、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，知道實(shí)驗(yàn)原理、根據(jù)題意確定電流表的接法是正確作出實(shí)驗(yàn)電路圖的關(guān)鍵；對(duì)于圖象問題，要做到三看：看物理量、看單位、看初坐標(biāo)，然后再看斜率，看變化．