Question

将两个金属电极锌、铜片插入一个水果中就可以做成一个水果电池。现要测量橘子电池（如图所示）的电动势和内阻，四位同学采用不同的方法进行探究。

（1）甲同学用多用表的直流电压档，选择0～1V量程，直接测铜锌两金属片之间的电压时读数为0.82V；用多用表的欧姆档直接测水果电池的两极，读得此时的读数为3200Ω；甲同学认为该水果电池电动势E=0.82V,     内阻r=3.2kΩ

请指出甲同学测量的主要错误：_________________________________________

（2）乙同学利用伏安法电路并借助DIS实验器材中的电压、电流传感器测水果电池的电动势和内阻，电路如图所示。

 

　　

下表是乙同学测量该水果电池时记录的数据。

次数	1	2	3	4	5	6
电压U/V	0.32	0.360	0.44	0.52	0.60	0.68
电流I/mA	0.32	0.30	0.26	0.22	0.18	0.14

请你根据测量数据在答题卷相应位置的坐标纸中描点作出U随I变化的关系图象。由图象求出水果电池的电动势为      V，内阻为      Ω。

（3）丙同学也想自己测一下水果电池的电动势和内阻，该同学手边只有电流传感器，导线、开关和一只电阻箱（电阻可变范围0­­9999.9Ω），他利用这些器材测出了一系列电流与电阻对应的数据，图像法处理数据时丙同学作出         随         变化的关系图象。根据图像的斜率和截距也求出了水果电池的电动势和内阻。

（4）丁同学将四个这样的水果电池串联起来给“2.5V,0.5A”的小灯泡供电，灯泡仍不发光（检查电路无故障）分析灯泡不亮的原因是：                                                       。

 

Answer 1

【答案】

（1）（2分）

因水果电池本身有电动势，当用欧姆表直接接水果电池的两极时，欧姆表内部的电源与水果电池的电动势正向或反向串联，影响测量的结果，故测不准。

（2）（4分）

作出U随I变化的关系图象如图，水果电池的电动势为 0.96 V，（0.94－0.98之间均可）内阻为2.0×10³Ω。　　（1.9－2.1×10³Ω之间均可）

（3）（2分）     作出1/I 随R（或R随1/I）变化的关系图象

（4）（2分）     水果电池的内阻太大，回路电流太小（或路端电压过小）

【解析】（1）因水果电池本身有电动势，当用欧姆表直接接水果电池的两极时，欧姆表内部的电源与水果电池的电动势正向或反向串联，影响测量的结果，故测不准

（2）图线与Y轴的交点为电源电动势，与X轴交点为短路电流，即

（3）根据作出1/I 随R（或R随1/I）变化的关系图象。斜率为电动势，截距为内阻。

（4）水果电池的内阻太大，回路电流太小（或路端电压过小）