Question

10．測量“水果電池”的電動勢和內電阻：將一個銅片和一個鋅片分別插入同一只蘋果內，就構成了簡單的“水果電池”，其電動勢約為1.5V，可是這種電池并不能點亮額定電壓為1.5V、額定電流為0.3A的手電筒上的小燈泡．原因是流過小燈泡的電流太小了，經實驗測得還不到3mA．現(xiàn)用量程合適的電壓表（內阻約為5000Ω）、電流表（內阻約為5Ω）以及滑動變阻器、電鍵、導線等實驗器材盡量精確地測定“水果電池”的電動勢和內電阻．
（1）如果既要滿足測量要求又要誤差較小，應該選擇如圖甲乙哪個電路圖？乙

（2）若給出的滑動變阻器有兩種規(guī)格：A（0-30Ω）、B（0-3KΩ）．本實驗應該選用哪個變阻器？B
（3）在實驗中根據電壓表和電流表的讀數值，經描點、連線得到了圖丁的U-I圖象，則根據圖中所給的數據，則“水果電池”的電動勢和內電阻分別為E=1.50 V；  r=500Ω

Answer 1

分析 （1）電流表的內阻很小，分擔的電壓很小，可以忽略，所以用伏安法測電源電動勢和內阻時，電流表采取外接法誤差較�。�
（2）通過水果電池的內阻大小，選擇合適的滑動變阻器．
（3）U-I圖線的縱軸截距表示電源的電動勢，圖線斜率的絕對值表示水果電池的內阻．

解答 解：（1）因為電流表內阻較小，分擔電壓較小，電流表采取外接法誤差較小，因此應選擇圖乙所示電路圖．
（2）電源的內阻大約r=$\frac{E}{I}$=$\frac{1.5}{0.003}$=500Ω，若選用0～30Ω的滑動變阻器，移動滑片，電流基本不變，所以本實驗中滑動變阻器應選用B．
（3）圖線的縱軸截距等于電源的電動勢，E=1.50V，圖線斜率的絕對值等于內阻，內電阻r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.50}{0.003}$=500Ω
故答案為：（1）乙；（2）B；（3）1.50，500．

點評 解決本題的關鍵知道實驗誤差的來源，會從U-I圖線中獲取電源的電動勢和內電阻．