Question

將兩個不同金屬電極插入水果中就可以做成一個水果電池，但日常生活中我們很少用“水果電池”．這是為什么呢？某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)準備就此問題進行探究．
（1）他們用量程為0-3V、內(nèi)阻約3kΩ的伏特表直接接在“番茄電池”的兩極，伏特表的讀數(shù)為0.78V，接著他們用內(nèi)阻約幾十歐的毫安表直接接一個“番茄電池”的兩極，測得電流為1.32mA，根據(jù)前面用伏特表測得的0.78V電壓，由全電路歐姆定律得“番茄電池”內(nèi)阻r=

E

I

=

0.78

1.32×10-3

=591Ω．這個結(jié)果是否準確？同學(xué)們對此有如下一些認識，其中正確的是

 

（填入正確選項前的字母）．
A．此結(jié)果準確
B．此結(jié)果不正確，因為“番茄電池”不符合歐姆定律
C．此結(jié)果比真實值偏小，因為電壓表測得電壓比電動勢小
D．此結(jié)果比真實值偏大，因為“番茄電池”內(nèi)阻很小很小
（2）請用以下器材盡可能準確測定一個“番茄電池”的電動勢和內(nèi)阻：電壓表V（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ），電流表A（量程為0-2.0mA，內(nèi)阻約為30Ω），電阻箱R（阻值0-99999Ω但讀數(shù)不準），導(dǎo)線和開關(guān)．
①在圖1所示的方框中補充完整實驗電路圖．
②下表是該學(xué)習(xí)小組記錄的實驗數(shù)據(jù)．

U/V	0.78	0.70	0.60	0.50	0.40	0.30	0.20
I/mA	0.26	0.38	0.50	0.64	0.78	0.90	1.02

他們已在圖2所示的下面的U-I坐標系中描出了一些點，還有兩組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的點沒有描出，請你把這兩個點描出來，并根據(jù)圖線確定這個“番茄電池”的電動勢為

 

V，內(nèi)電阻為

 

Ω．

Answer 1

分析：（1）水果電池內(nèi)阻較大，與電壓表相比不能忽略，電壓表量出的只是外壓
（2）①水果電池內(nèi)阻較大，為減少誤差，連接電路時只能將電流表內(nèi)阻并入電源內(nèi)阻；
     ②圖線與縱軸截距即為電動勢，再利閉合電路的歐姆定律列方程組，可求解內(nèi)阻

解答：解：（1）水果電池內(nèi)阻較大，電壓表內(nèi)阻與之相比，不能看作無窮大，由于內(nèi)阻分壓作用，電壓表示數(shù)為外壓，明顯小于內(nèi)壓值．故選C
（2）①電路如圖，電池內(nèi)阻較大，故采用將電流表內(nèi)阻并入電池內(nèi)阻的方法來連接電路；（若將電流表內(nèi)阻接入外電路，則導(dǎo)致電源內(nèi)阻與電壓表并聯(lián)，產(chǎn)生較大誤差）

②圖象連線后如下圖：

當R趨于無窮大時，I=0，U=E，即圖線與縱軸截距即為電動勢，
所以 E=0.96V（±0.02V）
再利閉合電路的歐姆定律有：
E=U+Ir
從圖象中任取一清晰點將坐標值代入上式，求得：
r=740Ω（±30Ω）
故答案為：（1）C
          （2）①電路如圖
        
            ②0.96（±0.02）740（±30）

點評：本題考查測電源電動勢和內(nèi)阻的實驗原理，當電源內(nèi)阻較大，與電壓更接近時，使用“內(nèi)接”，即電流表內(nèi)阻合并入電源內(nèi)阻；反之，電源內(nèi)阻與電壓表接近時，使用“外接”，電流表內(nèi)阻轉(zhuǎn)移至外電阻．另圖象解析時注意縱坐標不是從0開始的．本題設(shè)計合理，方法明確，難度適中．