Question

（2012?金山区一模）将一铜片和一锌片分别插入一只苹果内，就构成了简单的“水果电池”，其电动势约为1.5V，但这种电池并不能点亮额定电压为1.5V，额定电流为0.3A的小灯泡．因为经实验测得“水果电池”与小灯泡直接相连接后，流过小灯泡的电流还不足3mA．现要较精确地测定“水果电池”的电动势和内电阻，提供的仪器如下：
①量程合适的电流表（内阻不计），②量程为1.5V的电压表（内阻约为3kΩ），③小灯泡L“1.5V，0.3A”，④滑动变阻器R₁（0～30Ω），⑤滑动变阻器R₂（0～3kΩ）、⑥开关及导线若干．
（1）本实验中滑动变阻器应选用

R₂

（填字母代号）．
（2）在右框中画出实验电路图．
（3）若根据实验记录的数据，经描点、连线得到的U-I图象如图所示，则该水果电池的电动势E=

1.1

V，内电阻r=

366.7

Ω．

Answer 1

分析：根据欧姆定律求出水果电池的大约电阻值，从而确定合适的滑动变阻器．本实验采用伏安法测量电压电动势和内电阻，U-I图线为一次函数关系图线，根据图线的斜率和截距求出电动势的大小和内阻的大小．

解答：解：（1）因为经实验测得“水果电池”与小灯泡直接相连接后，流过小灯泡的电流还不足3mA．根据欧姆定律知，水果电池的内阻大约r=

1.5

0.003

-

1.5

0.3

≈495Ω．若使用滑动变阻器R₁（0～30Ω），条件时电流变化不大，使得测量误差较大，所以选用滑动变阻器R₂（0～3kΩ）．
（2）本题采用伏安法测量电源的电动势和内阻，电路图如图所示．
（3）图线的纵轴截距表示电动势，斜率表示内电阻，则E=1.1V，内阻r=

1.1

0.003

Ω=366.7Ω．
故答案为：（1）R₂
（2）如图，若有小灯泡只可串联，电压表测外电压．

（3）1.1，366.7

点评：本题采用伏安法测量电源的电动势和内阻，知道电源的外电压与电流成一次函数关系，会通过图线的斜率和截距求出电源的电动势和内阻．