Question

4．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，可是这种电池并不能点亮额定电压为1.5V，额定电流为0.3A的手电筒上的小灯泡．原因是流过小灯泡的电流太小了，经实验测得还不足3mA．为了较精确地测定水果电池的电动势和内电阻，提供的实验器材有：
A．电流表A₁（量程0〜3mA，内阻约为0.5Ω）
B．电流表A₂（量程0〜0.6A，内阻约为0.1Ω）
C．电压表V（量程0〜1.5V，内阻约为3KΩ）
D．滑动变阻器R₁（阻值0〜10Ω，额定电流为1A）
E．滑动变阻器R₂（阻值0〜3kΩ，额定电流为1A）
F．电键，导线若干
G．水果电池
①实验中电流表应选用A，滑动变阻器应选用E（均用序号字母表示）．
②请画出实验电路图；
③根据实验记录的教据，经描点、连线得到水果电池的路端电压随电流变化的u一I图象如图所示，由图可知：水果电池的电动势E=1.35V，内电阻r=450Ω

Answer 1

分析 （1）由题意明确电流表的选择，再通过水果电池的内阻大小，选择合适的滑动变阻器．
（2）电流表的内阻很小，分担的电压很小，可以忽略，所以用伏安法测电源电动势和内阻时，电流表采取外接法误差较小．
（3）U-I图线的纵轴截距表示电源的电动势，图线斜率的绝对值表示水果电池的内阻．

解答 解：（1）电流约为3mA，故电流表选择A；电源的内阻大约r=$\frac{E}{I}$=$\frac{1.5V}{0.003A}$=500Ω，若选用0～10Ω的滑动变阻器，移动滑片，电流基本不变，因此滑动变阻器应选：E：R₂（阻值0～3kΩ，额定电流为1A）．
（2）由题意可知水果电池内阻较大，为减小实验误差，相对于电源来说，电流表应采用内接法，电路图如图所示．
（3）由图示电源U-I图线可知，图象与纵轴截距为1.35，则电源电动势：E=1.35V；电池内阻：r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.35}{0.003}$=450Ω；
故答案为：
①A     E
②如图所示；

③1.35       450

点评 解决本题的关键知道实验误差的来源，会从U-I图线中获取电源的电动势和内电阻．