Question

1．小李利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，通过实验测量这种电池的电动势E 和内阻r，并探究电极间距对E 和r 的影响．实验器材有：自制待测果汁电池，电压表、电流表、滑动变阻器和开关等．

（1）小李测量E 和r 的实验方案为：调节滑动变阻器，调节滑动变阻器，根据测量的多组数据，利用U-I 图象处理数据依据的公式为U=E-Ir
（2）将电压表视为理想电表，要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，在下两种电路连线图（如图1中的A和B所示）中应该选择B（填A或B）．
（3）依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池两端电压U 和流过电源的电流I的三组实验数据，并分别用符号“△”、“⊕”和“×”标记在U-I图中，其中“△”和“×”数据点连线已画出，如图2所示．试作出数据点“⊕”的U-I图象，由此可得随电极间距的减小，电源电动势不变 （填“增大”、“减小”或“不变”），电源内阻增大．（填“增大”、“减小”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）明确测量电源电动势和内阻时所采用的基本原理为闭合电路欧姆定律；
（2）根据实验要求以及给出的电表的性质可明确应采用的接法；
（3）根据描出的点作出对应的U-I图象，注意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．

解答 解：（1）伏安法测电源电动势与内阻，由闭合电路的欧姆定律I=$\frac{E}{r+R}$可得：U=E-Ir，然后利用测量数据作出U-I图象，得出E和r．
（2）将电压表视为理想表，要避免电流表分压作用对测量结果，相对于电源来说，电流表应采用外接法，实验电路图应选择B；
（3）根据描点法可得了对应的图象如图所示；
图线与纵轴的交点的纵坐标即为电动势，由图象可知，图象与纵轴的交点纵坐标不变，所以电动势不变；
图线斜率的绝对值即为内阻，由图象可知，（a）（b）（c）（d）图象斜率的绝对值变大，电源内阻变大．由此可知：随电极间距的减小电源内阻增大．
故答案为：（1）U=E-Ir；（2）B；（3）不变；增大

点评 本题考查了实验原理、做实验电路图、实验数据分析，知道实验原理、根据题意确定电流表的接法是正确作出实验电路图的关键；对于图象问题，要做到三看：看物理量、看单位、看初坐标，然后再看斜率，看变化．