物理课外研究小组欲通过实验研究某一直流电源的带载特性，除所用电源，开关、导线外，实验室还备有器材：电压表（量程3V）、电流表（量程3A）、定值电器、滑动变阻器。

1. 物理课外研究小组欲通过实验研究某一直流电源的带载特性，除所用电源，开关、导线外，实验室还备有器材：电压表（量程3V）、电流表（量程3A）、定值电器 $\text{[math]}$ 、滑动变阻器 $\text{[math]}$ 。

(1) 测量电源的电动势和内阻。按如图1所示的电路连接器材，并移动滑动变阻器 $\text{[math]}$ 滑片位置，读出对应的电压表和电流表示数，在图2中标记相应的点并拟合出U-I图线，可得电源电动势E=V，内阻r=Ω（结果均保留2位有效数字）。

(2) 不考虑偶然误差，由上述（1）方法测得的内阻r（填“大于”、“等于”、“小于”）真实值，引起此误差的原因是。

(3) 测试电源的带载特性。用R表示变阻器接入电路的阻值，I表示电流表的示数。为便于对比研究，采集两种情况下的数据并作出相应的①、②图线：

①表示图1中变阻器 $\text{[math]}$ 的功率变化规律；

②表示图3中变阻器 $\text{[math]}$ 的功率变化规律。

在滑动变阻器 $\text{[math]}$ 的滑片移动过程中，不考虑电表的影响，下列选项正确的是________。

A.

B.

C.

D.

【考点】

闭合电路的欧姆定律; 电池电动势和内阻的测量;

【答案】

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实验探究题困难

1. 某兴趣小组使用如图甲所示电路，探究太阳能电池的输出电压与光照强度及外电路电阻的关系，图中电压表为理想电压表。

(1) 在某光照强度下，测得太阳能电池的输出电压 U与电阻箱电阻R之间的关系如图乙中的曲线①所示，随R增大，U逐渐逼近2.80V。由该曲线可知，M点对应的流过太阳能电池的电流为A，太阳能电池的内阻Ω；（均保留三位有效数字）：

(2) 在另一更大光照强度下，测得U—R关系如图乙中的曲线②所示。用一个阻值恒为150Ω的负载代替变阻箱，由图乙可知，在曲线①对应的光照情况下，太阳能电池的输出功率为W；在电路不变的情况下，光照改成曲线②所对应的强度，需要将阻值为Ω的电阻与此负载串联才能保证此负载两端的电压不变。（均保留三位有效数字）

实验探究题普通

2. 某兴趣小组自制了一台电子秤，其原理如图1所示。由电压表的读数可计算物体的质量。电阻不计的弹簧与托盘相连，托盘质量不计，盘中无重物时，电压表的读数为0；滑动变阻器总电阻为 $\text{[math]}$ ，总长度为 $\text{[math]}$ ，电源电动势为 $\text{[math]}$ ，内阻为 $\text{[math]}$ ，限流电阻阻值为 $\text{[math]}$ ，弹簧劲度系数为 $\text{[math]}$ ，不计一切摩擦阻力，电压表为理想电表。

（1）电压表示数 $\text{[math]}$ 与物体质量 $\text{[math]}$ 的函数关系为 $\text{[math]}$ 。

（2）该同学制作的台秤参数如下： $\text{[math]}$ ，重力加速度 $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ 。根据以上参数，代入可得 $\text{[math]}$ 的函数关系是 $\text{[math]}$ 。

（3）通过实验，该同学在图2所示的坐标纸内描绘了几组 $\text{[math]}$ 的数据点，请将其函数图象补充完整。

（4）从 $\text{[math]}$ 图像可知，此台秤对（填“大”或“小”）质量物体测量较为灵敏。

（5）若使用一段时间后，电池电动势降低，则质量的测量值与真实值相比（填“偏大”“相等”或“偏小”）。

实验探究题困难

3. 某实验小组要测量一电池的电动势及内阻，要求测量结果尽量准确，实验器材如下：

电流表A（量程100mA，内阻为10 $\text{[math]}$ ）；

定值电阻 $\text{[math]}$ （阻值为10 $\text{[math]}$ ）；

定值电阻 $\text{[math]}$ （阻值为20 $\text{[math]}$ ）；

电阻箱R（最大阻值999.9 $\text{[math]}$ ）；

待测电池（电动势约为7V）；

开关S一个，导线若干。

按图1所示电路图连接电路，闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值R和电流表的相应读数I，利用测量数据，作 $\text{[math]}$ 图线，如图2所示，图像与纵轴截距为 $\text{[math]}$ ，则E=V，r=Ω。（均保留2位有效数字）

实验探究题普通