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20.某同学利用数字信息化系统(DIS)、定值电阻R0、电阻箱R1等实验器材测量A电池的电动势和内电阻,实验装置如图甲所示,实验时多次改变电阻箱R1的阻值,记录外电路的总电阻阻值R,用电压传感器测得路端电压U,并在计算机上显示出如图乙所示的$\frac{1}{U}-\frac{1}{R}$关系图线A.重复上述实验方法,测量B电池的电动势和内阻,得到图乙中的图线B.

(1)由图线A可知A电池的电动势EA=4.0V,内阻rA=0.50Ω.
(2)若用同一个电阻R先后与电池A及电池B连接,则两路端电压UA小于UB (填“大于”“等于”或“小于”),两电池的输出功率PA小于PB(填“大于”“等于”或“小于”).

分析 本题根据图象的性质得出电动势及内电阻的表达式,从而由图象得出电动势和内电阻,由输出功率的表达式可得出两电池的输出功率大小关系.

解答 解:(1)根据E=U+$\frac{U}{R}$r,得:$\frac{1}{U}=\frac{1}{E}+\frac{r}{E}•\frac{1}{R}$,
图象A,截距b=0.25=$\frac{1}{E}$,
斜率k=$\frac{0.25}{2.0}=\frac{r}{E}$,
解得电动势:E=4.0V,
内电阻:r=0.50Ω;
(2)$\frac{1}{U}-\frac{1}{R}$图象的截距为电源电动势的倒数,从图象可知A的截距大于B的截距,故EA<EB.图象的斜率表示$\frac{r}{E}$,而A的斜率大于B的斜率,r=kE,由图中标度,可近似得出,B的截距约为0.08;则电动势约为12.5V;斜率约为$k′=\frac{0.08}{1}=0.08$,则内阻约为1Ω,故EA<EB,rA<rB,近似作出伏安特性曲线,
电阻的曲线与两电源的交点为电阻的工作点,则由图可知,图中交点的电压即为路端电压,则UA<UB,图中交点的电压与电流的乘积为电源的输出功率,则电源的输出功率PA<PB
故答案为:(1)4.0;0.50;(2)小于;小于

点评 本题考查了闭合电路欧姆定律的数据处理的方法,应用了图象法及电源的输入功率的表达式,难度较大.

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D.按选好的比例,用铅笔和刻度尺作出两个弹簧秤的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形求出合力F
E.只用一个弹簧秤,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧秤的示数,记下细绳的方向,按同一比例作出这个力F′的图示
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(1)有重要遗漏的步骤序号是E
(2)遗漏的内容是未说明把橡皮条的结点拉到位置O
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