Question

10．将两个金属电极锌片和铜片插入一个水果中就可以做成一个水果电池，某兴趣小组欲测量水果电池的电动势和内阻．

（1）甲同学用多用表的直流电压（0～1V）档估测某水果电池的电动势，稳定时指针如图1中A所示，则读数为0.84V；用多用表的欧姆×100档估测水果电池的内阻，稳定时指针如图1中B所示，则读数为3.2×10³Ω．上述测量中存在一重大错误，是不能用多用电表电阻档直接测电源内阻．
（2）乙同学采用如图3所示电路进行测量，并根据测量数据做出了R-$\frac{1}{I}$图象（如图2），则根据图象，该水果电池的电动势为1.0V，内阻为1.6×10³Ω．（结果保留两位有效数字）

Answer 1

分析 （1）根据多用电表的使用方法可明确读数及正确使用；
（2）由闭合电路欧姆定律可得出对应的公式；再由图象交点及斜率的意义可得出有关电动势和内电阻的表达式，则可求得电动势和内电阻；

解答 解：（1）量程选择1V，则最小分度为0.1V，故读数为：0.84V；
用×100档位测量电阻，电阻R=32×100=3.2×10³Ω
本实验方法直接用欧姆档测量电源的内阻，这是错误的，因为欧姆档内部本身含有电源，而外部电压会干涉读数；故不能用多用电表电阻档直接测电源内阻
（2）由闭合电路欧姆定律可知：
I=$\frac{E}{R+r}$
则$\frac{1}{I}$=$\frac{R}{E}$+$\frac{r}{E}$；
由由公式及数学知识可得：
图象中的k=$\frac{1}{E}$=$\frac{10.0-0}{8+2}$=1
b=$\frac{r}{E}$=1.6×10³
解得：E=1V，r=1.6×10³
故答案为：（1）0.84；3.2×10³；
不能用多用电表电阻档直接测电源内阻
（2）1.0  1.6×10³

点评 本题涉及测定电源电动势和内电阻的实验原理及具体操作，虽然最后的图象处理不是用的伏安法，但都可以用闭合电路欧姆定律列式分析，作出直线图象是关键．