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，但这种电池并不能点亮额定电压为1.5V，额定电流为0.3A的小灯泡．因为经实验测得“水果电池”与小灯泡直接相连接后，流过小灯泡的电流还不足3mA．现要较精确地测定“水果电池”的电动势和内电阻，提供的仪器如下：
①量程合适的电流表（内阻不计），②量程为1.5V的电压表（内阻约为3kΩ），③滑动变阻器R₁（0～30Ω），④滑动变阻器R₂（0～3kΩ）、⑤开关及导线若干．
（1）本实验中滑动变阻器应选用

 

（填字母代号）．
（2）在框中画出实验电路图．
（3）若根据实验记录的数据，经描点、连线得到的U-I图象如图所示，则该水果电池的电动势E=

 

V，内电阻r=

 

Ω．

Answer 1

分析：本题的关键是由于水果电池内阻较大，根据闭合电路欧姆定律估算出电路中最小电阻值，从而正确选择大阻值的变阻器，再就是由于电流表无内阻，应将电压表并联在水果电池与电流表两端．

解答：解：（1）根据闭合电路欧姆定律电路中最小电阻为

R

min

=

E

I

=

1.5

3 ×10 -3

Ω=500Ω，故应选变阻器

R

2

．
（2）由于电流表内阻不计，即电流表无分压，电路图如图所示：

（3）根据U=E-Ir可知，U=I图象纵轴截距为电动势，斜率大小为电源内电阻，故E=1.1V，r=

△U

△I

=

1.1

3

×10

3

Ω=366.7Ω．
故答案为（1）

R

2

         （2）如图
        （3）1.1，366.7

点评：用伏安法测量电源电动势和内阻也存在电流表内外接法选择问题，选择方法与伏安法测电阻类似，若电流表无内阻，应将电流表与电源串联再并联电压表．