Question

1．同學(xué)們知道，將兩個金屬電極插入任何一個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(zhǔn)備就此問題進行探究．
（1）同學(xué)們通過查閱資料知道將鋅、銅兩電極插入水果中，電動勢大約會有1伏多一點．曉宇同學(xué)找來了一個土豆做實驗，當(dāng)用量程為0～3V、內(nèi)阻約50kΩ的伏特表測其兩極時讀數(shù)為0.96V．但當(dāng)他將四個這樣的水果電池串起來給標(biāo)稱值為“3V，0.5A”的小燈泡供電時，燈泡并不發(fā)光．檢查燈泡、線路均沒有故障，而用伏特表測量其電壓確實能達到3V多．據(jù)您猜想，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因應(yīng)當(dāng)是：水果電池的內(nèi)阻太大（不要求寫分析、推導(dǎo)過程）．
（2）曉宇同學(xué)用歐姆表直接測“土豆電池”的兩極，讀得此時的讀數(shù)為30Ω．小麗同學(xué)用靈敏電流表直接接“土豆電池”的兩極，測得電流為0.32mA，根據(jù)前面用伏特表測得的0.96V電壓，由全電路歐姆定律得：r=$\frac{E}{I}=\frac{0.96}{{0.32×{{10}^{-3}}}}$Ω=3.0kΩ．因而曉宇同學(xué)說土豆的內(nèi)阻為30Ω，而小麗同學(xué)則說是3kΩ．請你判斷，用曉宇的方法測量是否正確，請說明理由不正確，因水果電池本身有電動勢，當(dāng)用歐姆表直接接“土豆電池”的兩極時，歐姆表內(nèi)部的電源與水果電池的電動勢正向或反向串聯(lián)，影響測量的結(jié)果，故測不準(zhǔn)；；用小麗的方法測量是否正確，請說明理由小麗同學(xué)測量的誤差也很大．理想狀態(tài)下用電流表測得的是短路電流，伏特表測得的應(yīng)當(dāng)是電源電動勢，但由于水果電池的內(nèi)阻很大，伏特表的內(nèi)阻不是遠大于水果電池的內(nèi)阻，故其測得的電動勢誤差大，算得的內(nèi)阻亦不準(zhǔn)確．．

Answer 1

分析 （1）“蘋果電池”的內(nèi)阻太大，接燈泡時，電流太小，燈泡功率太小，不會發(fā)光；
（2）曉宇同學(xué)未考慮水果電池本身有電動勢，小麗同學(xué)的測量為扣除電流計內(nèi)電阻；
（3）由題中所給實驗器材可知，可以采用安阻法測電源電動勢與內(nèi)阻，根據(jù)安阻法測電阻的原理選擇實驗器材，作出實驗電路圖．

解答 解：（1））“蘋果電池”的內(nèi)阻太大，接燈泡時，電流太小，燈泡功率太小，不會發(fā)光；
故答案為：“蘋果電池”的內(nèi)阻太大；
（2）曉宇的方法不正確，因水果電池本身有電動勢，當(dāng)用歐姆表直接接“土豆電池”的兩極時，歐姆表內(nèi)部的電源與水果電池的電動勢正向或反向串聯(lián)，影響測量的結(jié)果，故測不準(zhǔn)；
小麗同學(xué)測量的誤差也很大．理想狀態(tài)下用電流表測得的是短路電流，伏特表測得的應(yīng)當(dāng)是電源電動勢，但由于水果電池的內(nèi)阻很大，伏特表的內(nèi)阻不是遠大于水果電池的內(nèi)阻，故其測得的電動勢誤差大，算得的內(nèi)阻亦不準(zhǔn)確．
小麗同學(xué)的測量為扣除電流計內(nèi)電阻；
故答案為：（1）水果電池的內(nèi)阻太大．
（2）曉宇的方法不正確，因水果電池本身有電動勢，當(dāng)用歐姆表直接接“土豆電池”的兩極時，歐姆表內(nèi)部的電源與水果電池的電動勢正向或反向串聯(lián)，影響測量的結(jié)果，故測不準(zhǔn)．
小麗同學(xué)測量的誤差也很大．理想狀態(tài)下用電流表測得的是短路電流，伏特表測得的應(yīng)當(dāng)是電源電動勢，但由于水果電池的內(nèi)阻很大，伏特表的內(nèi)阻不是遠大于水果電池的內(nèi)阻，故其測得的電動勢誤差大，算得的內(nèi)阻亦不準(zhǔn)確．

點評 本題考查測電池的電動勢和內(nèi)阻實驗、閉合電路歐姆定律等知識，考查邏輯推理能力、分析綜合能力和實驗探究能力．