要测量一节干电池的电动势和内阻，实验小组选用合适的同一组器材先后组成了如图甲、乙所示两种电路。

1. 要测量一节干电池的电动势和内阻，实验小组选用合适的同一组器材先后组成了如图甲、乙所示两种电路。

(1) 先用图甲所示电路进行实验，闭合开关前，先将滑动变阻器的滑片移到最（填“左”或“右”）端，闭后开关后，调节滑动变阻器测得多组电压表和电流表的示数U、I，某次测量时，电压表的示数如图丙所示，则测得的电压值为V，将测得的多组U、I作 $\text{[math]}$ 图像，得到图像与纵轴的截距为 $\text{[math]}$ ，图像的斜率为 $\text{[math]}$ 。

(2) 再用图乙所示电路重复实验，测得多组电压表和电流表的示数U、I。同样作 $\text{[math]}$ 图像，得到图像与纵轴的截距为 $\text{[math]}$ ，图像的斜率为 $\text{[math]}$ 。要尽可能减小实验误差，根据两次实验的数值得到电源的电动势 $\text{[math]}$ ，电源的内阻 $\text{[math]}$ 。

(3) 实验测得的电动势（填“大于”“小于”或“等于”）真实值，实验测得的内阻（填“大于”“小于”或“等于”）真实值

【考点】

电池电动势和内阻的测量;

【答案】

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实验探究题普通

1. 在测量某电源电动势和内阻时，因为电压表和电流表的影响，不论使用何种接法，都会产生系统误差，为了消除电表内阻造成的系统误差，某实验兴趣小组设计了如图甲实验电路进行测量。已知定值电阻 $\text{[math]}$ 。

（1）实验中，定值电阻 $\text{[math]}$ 的作用有（填字母）。

A．保护电源

B．在电流变化时使电压表示数变化明显

C．在电压变化时使电流表示数变化明显

（2）实验操作步骤如下：

①将滑动变阻器滑片滑到最左端位置；

②接法Ⅰ：单刀双掷开关S与1接通，闭合开关 $\text{[math]}$ ，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据U-I的值，断开开关 $\text{[math]}$ ；

③将滑动变阻器滑到最左端位置；

④接法Ⅱ：单刀双掷开关S与2接通，闭合开关 $\text{[math]}$ ，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据U-I的值，断开开关 $\text{[math]}$ ；

⑤分别作出两种情况所对应的U-I图像。

（3）单刀双掷开关接1时，某次读取电表数据时，电压表指针如图乙所示，此时U＝V．

（4）根据测得数据，作出两U-I图像分别如图丙、丁所示，根据图像可知图丙对应的接法为（填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”）。

（5）综合可求得电源电动势E＝V，内阻r＝Ω。（结果均保留两位小数）

实验探究题普通

2. 某工厂研发小组研究某太阳能电池的输出电压与电流的关系，团队把测得的电压、电流数据绘制成如图所示的图像，并计算出相应的功率描绘于同一图像中，图中图线1为输出电流随输出电压变化的图像，图线2为输出功率随输出电压变化的图像，图中竖直虚线交图线2于最大输出功率处，其对应的输出电压约为12.7V，其与图线1的交点的电流约为3.7A。同一光照强度下，太阳能电池电动势认为不变。

(1) 由图可知，当输出电流大于1A时，该太阳能电池的内阻随着电流的增大而。（填增大、不变、减小）

(2) 下列对该太阳能电池分析正确的是______ A. 当该太阳能电池电路的内外电阻相等时，输出功率最大 B. 该太阳能电池的电动势约为18.3V C. 当处于最大输出功率时，外电阻约为3.4Ω

实验探究题普通

3. 硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件。某同学用图1所示的电路研究硅光电池的伏安特性曲线。图中 $\text{[math]}$ 为5Ω的定值电阻，两个电压表均可视为理想电压表。

(1) 根据图1所示的电路图，用笔画线代替导线将图2中的实物图补充完整。

(2) 用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量和计算描点作图得到该电池的U-I曲线，如图3所示。由此可知电池的电动势为V（结果保留2位有效数字），正常工作时内阻（填“大于”“小于”或“等于”）3Ω。

(3) 若将图1所示的电路图中的滑动变阻器换成R＝20Ω的定值电阻，闭合开关后电阻R消耗的电功率为W（结果保留2位有效数字）。

实验探究题普通