题目内容
9．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，可是这种电池并不能使额定电压为1.5V、额定电流为0.3A的手电筒的小灯泡正常发光，原因是流过小灯泡的电流太小了，经实验测得还不足3mA．为了精确地测定“水果电池”的电动势和内阻，现提供如下器材：A．电流表（量程为3mA，内阻为10Ω）B．电压表（量程为1.5V，内阻为3kΩ）
C．滑动变阻器（0～30Ω）D．滑动变阻器（0～3kΩ）
E．开关和导线若干．
（1）为减小实验误差，滑动变阻器应选用D（选填：选项前的字母代号）；
（2）为了能更准确地测定“水果电池”的电动势和内阻，应选择图乙电路．但是，由于电表内阻的影响，仍然会产生误差．你所选择的电路测出的“水果电池”的内阻与真实值相比将偏大（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）；
（3）某同学根据自己所选的电路图进行实验，所得的数据如表所示，若由表中第2次和第4次实验数据求得“水果电池”的电动势为E=1.45V，内阻为r=450Ω．
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| I/mA | 0.50 | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 |
| U/V | 1.23 | 1.00 | 0.78 | 0.55 | 0.33 | 0.10 |
分析 （1）通过水果电池的内阻大小，选择合适的滑动变阻器．
（2）电流表的内阻很小，分担的电压很小，可以忽略，所以用伏安法测电源电动势和内阻时，电流表采取外接法误差较小．
（3）根据闭合电路欧姆定律列方程，联立可求得电动势和内电阻．
解答 解：（1）电源的内阻大约r=$\frac{E}{I}$=$\frac{1.5}{3{×10}^{-3}}$Ω=500Ω，若选用0～30Ω的滑动变阻器，移动滑片，电流基本不变，所以本实验中滑动变阻器应选用D．
（2）因为电流表内阻相对电源内阻较小，分担电压较小，电流表采取相对电源的内接法误差较小．滑动变阻器采用限流式接法，串联在电路中，故电路应选用乙．
由于电流表的分压，使得路端电压存在误差，而电流没有误差，运用图象法分别在U-I图上由测量数据作出的图线1和修正误差后真实值作出的图线2，由图看出，电动势没有系统误差，即电动势值与真实值相等，内阻的测量值偏大．
（3）由闭合电路欧姆定律可知：
U=E-Ir；
代入2、4两组数据可得：
1=E-0.001r；
0.55=E-0.002r；
联立解得：E=1.45V；
r=450Ω
故答案为：（1）D．
（2）乙；偏大；
（3）1.45，450．
点评 解决本题的关键知道实验误差的来源，注意本题也可以从U-I图线中获取电源的电动势和内电阻．
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