Question

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手电筒上额定电压为1.5V、额定电流为0.3A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．现试用量程合适的电压表、电流表以及滑动变阻器、开关、导线等实验器材尽量精确地测定“水果电池”的电动势和内电阻．

（1）请在虚线框内画出应该采用的电路原理图．
（2）滑动变阻器有两种规格：A（0～10Ω）、B（0～3kΩ）．本实验中应该选用哪种规格的滑动变阻器？为什么？
答：应选用

 

规格的滑动变阻器（填前面字母），因为

 

．
（3）在实验中根据电压表的示数U与电流表的示数I的值，经描点、连线得到了U-I图象如图所示．根据图中所给数据，“水果电池”的电动势与内电阻分别是：E=

 

V，r=

 

Ω．

Answer 1

分析：（1）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．
（2）通过水果电池的内阻大小，选择合适的滑动变阻器．
（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）因为电流表内阻较小，分担电压较小，电流表采取外接法误差较小．滑动变阻器采用限流式接法，串联在电路中，电路图如右图．
   
（2）电源的内阻大约r=

E

r

=500Ω，若选用0～30Ω的滑动变阻器，移动滑片，电流基本不变，所以本实验中滑动变阻器应选用B．
（3）U-I图线的纵轴截距为1.50，知：水果电池的电动势E=1.50V，图线斜率的绝对值r=

△U

△I

Ω=500Ω，内电阻r=500Ω．
故答案为：（1）如图所示．
（2）B，电池内阻很大，若选A，当滑动头移动时，电表读数几乎不变．
（3）1.50V，500Ω

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．