Question

3．某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池”，该同学利用下列所给器材测量该“水果电池”的电动势E和内阻r．
A．待测“水果电池”（电动势E约为4V，内阻r约为200Ω）
B．电流表A₁（量程0.6A，内阻约1Ω）
C．电流表A₂（量程20mA，内阻约50Ω）
D．电压表V₁（量程4V，内阻约4kΩ）
E．电压表V₂（量程15V，内阻15kΩ）
F．滑动变阻器R（0～1000Ω）
G．开关S，导线若干
（1）为了尽量减小实验的误差，实验电流表选择C；电压表选择D． （填器材前面字母）
（2）为尽量减小实验误差，图1中列出了两个实验电路图，应选择甲．
（3）该同学根据实验数据画出U-I图线，如图2所示．由图线可得，“水果电池”的电动势E=3.8V（两位有效数字），内电阻r=187Ω．（三位有效数字）．

Answer 1

分析 （1）分析给出的实验仪器，根据实验安全性和准确性原则可明确电流表和电压表的选择；
（2）根据电表内阻对实验电路的影响分析对应的电路图；
（3）根据闭合电路欧姆定律和图象的性质可明确电源的电动势和内电阻的大小．

解答 解：（1）水果电池的电动势约为4V，故电压表应选择4V量程，故选D； 由于内阻较大，故电流较小，约为：I=$\frac{4}{200}$=200mA，因此，电流表应选择20mA的量程的C；
（2）因电流表内阻与电源内阻接近，误差较大，因此应采用电流表相对电源的外接法；
（3）根据闭合电路欧姆定律可知，U=E-Ir，则由图可知，图象与纵坐标的交点为电源的电动势，故E=3.8V；
r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{3.8-1.0}{15.0×1{0}^{-3}}$=187Ω；
故答案为：（1）C； D； （2）甲； （3）3.8； 187．

点评 本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意明确实验规律，掌握实验中的实验基本方法，重点分析实验中数据处理的基本方法．