题目内容
【题目】同学们知道,将两个金属电极插入任何一个水果中就可以做成一个水果电池,但日常生活中我们很少用“水果电池”,这是为什么呢?某学习小组的同学准备就此问题进行探究。
(1)同学们通过查阅资料知道将锌、铜两电极插入水果中,电动势大约会有1V多一点。晓宇同学找来了一个土豆做实验,当用量程为0~3V、内阻约50kΩ的电压表测其两极时读数为0.96V。但当他将四个这样的水果电池串起来给标称值为“3V,0.5A”的小灯泡供电时,灯泡并不发光。检查灯泡、线路均没有故障,而用电压表测量其电压确实能达到3V多。据您猜想,出现这种现象的原因应当是: (不要求写分析、推导过程)。
(2)晓宇同学用欧姆表直接测“土豆电池”的两极,读得此时的读数为30Ω. 小丽同学用灵敏电流表直接接“土豆电池”的两极,测得电流为0.32mA,根据前面用电压表测得的0.96V电压,由闭合电路欧姆定律得:.因而晓宇同学说土豆的内阻为30Ω,而小丽同学则说是3kΩ。
请你判断,用晓宇或小丽同学的方法测量“土豆电池”的内阻,结果是否准确,为什么?请分别说明理由
。
(3)若实验室除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:
A.电流表A1(量程为0~0.6A ,内阻为1Ω) |
B.灵敏电流表A2(量程为0~0.6mA ,内阻为800Ω) |
C.灵敏电流表A3(量程为0~300μA ,内阻未知) |
D.滑动变阻器R1(最大阻值约10Ω) |
E.滑动变阻器R2(最大阻值约2kΩ)
F.定值电阻(阻值2kΩ)
G.变阻箱(0~9999Ω)
①为了能尽可能准确测定“土豆电池”的电动势和内阻, 实验中应选择的器材是 (填器材前的字母代号)。
②在方框中画出设计的电路图。
【答案】(1)水果电池内阻太大(2)晓宇的方法不正确;小丽同学测量的误差也很大。
(3)①B、G
②
【解析】试题分析:(1))“苹果电池”的内阻太大,接灯泡时,电流太小,灯泡功率太小,不会发光;
(2)晓宇的方法不正确,因水果电池本身有电动势,当用欧姆表直接接“土豆电池”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;小丽同学测量的误差也很大.理想状态下用电流表测得的是短路电流,伏特表测得的应当是电源电动势,但由于水果电池的内阻很大,伏特表的内阻不是远大于水果电池的内阻,故其测得的电动势误差大,算得的内阻亦不准确.
小丽同学的测量为扣除电流计内电阻;
(3))①安阻法测电源电动势与内阻需要电阻箱与电流表,由题意可知,水果电池内阻很大,通过水果电池的最大电流较小,为保证安全并精确测量,电流表可选B,灵敏电流表A2(量程为0~0.6mA,内阻为800Ω),因此实验器材可选:B、G.
②安阻法测电源电动势与内阻的实验电路图如图所示.