Question

12．每年4月22日是世界地球日，為了響應(yīng)“愛護(hù)地球，節(jié)約能源”的號召．某校科技小組同學(xué)收集了一些不同類型的廢舊電池并測量其電動勢與內(nèi)阻，以便廢舊利用．
（1）甲同學(xué)為測量廢舊電池口的內(nèi)阻用多用表的歐姆檔直接測其兩極，讀得讀數(shù)為20Ω；據(jù)此確定電池口的內(nèi)阻為20Ω．該方法測量內(nèi)阻，是否準(zhǔn)確？不準(zhǔn)確（填“準(zhǔn)確”或“不準(zhǔn)確”）
（2）乙同學(xué)利用電流表A、電壓表V、滑動變阻器R等實(shí)驗(yàn)器材測量電池a的電動勢和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖1所示，實(shí)驗(yàn)時多次改變滑動變阻器滑片位置，讀取對應(yīng)電壓表V、電流表A的示數(shù)，取得多組數(shù)據(jù)，如表所示：

U/V	1.40	1.20	1.00	0.70	0.60	0.40	0.20	0.05
I/A	0.03	0.06	0.11	0.12	0.17	0.23	0.26	0.29

①請根據(jù)電路圖在圖2中將實(shí)驗(yàn)電路補(bǔ)充完整
②請根據(jù)圖（2）數(shù)據(jù)在坐標(biāo)中畫出U-I圖象（各數(shù)據(jù)點(diǎn)已用“•”符號描繪出）

③由圖象求得電池“的電動勢E_a=1.5V，內(nèi)阻r_a=5.0Ω
（3）該同學(xué)又用同樣方法測得電池b的電動勢E_b比a大，內(nèi)阻r_b與a的相同．若用同一個電阻R先后與電池a及電池b連接．則兩電池的輸出功率p_a小于p_b（填“大于”、“等于”或“小于”），兩電池的效率η_a等于η_b （填“大于”、“等于”或“小于”）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)多用電表的測量原理，明確方法是否準(zhǔn)確；
（2）根據(jù)原理圖即可連接實(shí)物圖；根據(jù)表中數(shù)據(jù)采用描點(diǎn)法可得出對應(yīng)的圖象；再由閉合電路歐姆定律可分析電動勢和內(nèi)電阻；
（3）采用圖象法進(jìn)行分析，由圖中數(shù)據(jù)及功率公式分析電源的輸出功率及效率．

解答 解：（1）因多用電表采用內(nèi)部電源工作，而待測電源的內(nèi)阻影響多用電表內(nèi)電流；故測量不準(zhǔn)確；
（2）①根據(jù)原理圖可得出對應(yīng)的實(shí)物圖如圖所示；
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)采用描點(diǎn)法可得出對應(yīng)的伏安特性曲線；

③由閉合電路歐姆定律可知：U=E-Ir；則可知，圖象與縱坐標(biāo)交點(diǎn)為電源的電動勢；故E=1.5V；斜率為內(nèi)阻，故r=$\frac{1.50}{0.30}$=5.0Ω
（3）近似作出兩電源的伏安特性曲線如圖所示；兩圖象與R的圖象的交點(diǎn)為與R相連接時的工作點(diǎn)；如圖所示
如圖可知，與b電源相連時，電壓和電流均要大；故由P=UI可知，P_a＜P_b；
兩圖象平行，則可知η=$\frac{U}{E}$一定相等；

故答案為：（1）不準(zhǔn)確；
（2）①如圖②如圖；③1.5；5.0；
（3）小于；等于．

點(diǎn)評 本題考查了閉合電路歐姆定律的數(shù)據(jù)處理的方法，應(yīng)用了圖象法及電源的輸入功率的表達(dá)式，要注意掌握圖象法的正確應(yīng)用．