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18.手机、电脑等电器已经普及到人们的日常生活中,这些电器都要用到蓄电池.某同学利用下列器材测定一节蓄电池的电动势和内电阻.蓄电池的电动势约为3V.
A.量程是0.6A,内阻约为0.5Ω的电流表;
B.量程是3V,内阻是6kΩ的电压表;
C.量程是15V,内阻是30kΩ的电压表;
D.阻值为0~1kΩ,额定电流为0.5A的滑动变阻器;
E.阻值为0~10Ω,额定电流为2A的滑动变阻器;
F.定值电阻4Ω,额定功率4W;
G.电键S一个,导线若干.
(1)为了减小实验误差,电压表应选择B(填器材代号),电路图中的导线应连接到①(填“①“或“②“),改变滑动变阻器阻值的时候,为了使电压表和电流表的读数变化比较明显,滑动变阻器应选择E(填器材代号).
(2)用(1)问中的实验电路进行测量,读出电压表和电流表的读数,画出对应的U-I图线如图2中(a)所示,由图线(a)可得改蓄电池的电动势E=3.2V,内电阻=1.3Ω.(结果保留两位有效数字)
(3)硅光电池是一种新型太阳能电场,具有低碳环保的优点,如图3所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图象(电池内阻不是常数),图线b是某电阻R的U-I图象.当它们组成闭合电路时,硅光电池的电动势为3.0V,内电阻为5.0Ω.(结果保留两位有效数字)

分析 (1)根据电池内阻很小,与电流表内阻相差不大,进行选择.为方便实验操作应选最大阻值较小的滑动变阻器.
(2)由表示电源的伏安特性曲线分析,明确图象与纵坐标的交点为电源的电动势;图象的斜率表示内阻;
(3)由电阻的伏安特性曲线可得出电阻的阻值,再由闭合电路欧姆定律可求得电源的内阻.

解答 解:(1)蓄电池的电动势约为3V,为了减小实验误差,电压表应选择B.
蓄电池内阻较小,为了避免电流表分压带来较大的误差所以采用电流表的内接法,即选择①.
改变滑动变阻器阻值时,为了使电压表和电流表的读数变化比较明显,滑动变阻器应选择E.
(2)与图2所示电源U-I图象可知,图象与纵轴交点坐标值是3.2,则电源电动势:E=3.2V,
电源内阻r=$\frac{△U}{△I}$-R=$\frac{3.2}{0.6}$-4≈1.33Ω.
(3)由闭合电路的欧姆定律得:U=E-Ir,当I=0时,E=U,由a与纵轴的交点读出电源的电动势为:E=3.0V.
根据两图线交点处的状态可知,电阻的电压为U=2V,电流为 I=0.2A,则硅光电池的内阻为:r=$\frac{{U}_{内}}{I}$=$\frac{E-U}{I}$=$\frac{3.0-2.0}{0.2}$=5Ω;
故答案为:(1)B;①;E;(2)3.2;1.3;(3)3.0;5.0.

点评 本题考查了实验器材的选取、求电源电动势与内阻等问题,要掌握实验器材的选取原则,要会由电源的U-I图象求电源电动势与内阻.

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A.1.0NB.3.5NC.7.0ND.5.0N

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C.它们的动能增量之比△EKP:△EKQ=1:2
D.它们所带的电荷量之比qp:qQ=1:2

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