Question

5．人类野外生存不可少的技能是野外生火，如图1所示是野外生存达人用一个柠檬、一排铜钉和一排锌钉制作的水果电池用于野外生火的图片．某同学感到好奇自己制作了一个这样的“超级柠檬电池”，他想通过实验较为准确的测量该电池的电动势和内阻，于是进行了以下步骤，请根据比所学知识填空．

①首先他用万用表直接接在水果电池的两极测量该电池的内阻，万用表读数大约为1000Ω，这种做法错误（选填“正确”或“错误”）；然后他又用量程为0～1V．内阻约8kΩ的电压表直接测量该水果电池的电压，电压表读数为约0.6V，那么该电池的电动势一定大于（选填“大于”、“小于”或“等于”）0.6A；
②为了进一步探究，他准备采用如图甲所示的实验电路测量该电池的电动势和内阻，现有电阻箱R₁（0～99.9Ω）、R₂（0～9999Ω），他应该选择的电阻箱是R₂（选填“R₁”或“R₂”）．
③通过实验他测量了多组实验数据，并且根据数据作出了如图乙所示的U-$\frac{U}{R}$图象，根据U-$\frac{U}{R}$图象求得该电池的内阻为4000Ω，该电路内阻的测量值偏小．（选填“偏大”、“偏小”、“准确”）

Answer 1

分析 ①明确万用电表的使用方法，根据内部电源分析能否正确测量；
②根据水果电池的内阻进行分析，明确滑动变阻器的选择；
③根据闭合电路欧姆定律进行分析，结合图象的性质明确对应的内阻，并分析实验误差．

解答 解：①由于万用表内部存在电源，与水果电池的电源相互影响，无法正确测量；故该做法是错误的；
由于电压表内阻不是无穷大，故测出电压为电源的路端电压，故电动势一定大于0.6V；
②由于，水果电池的内阻较大，故电阻箱应选取内阻大的，故选：D电阻箱R₂（0～9 999Ω）；
③根据闭合电路欧姆定律可知：U=E-$\frac{U}{R}$r；则可知图象的斜率表示内阻，故内阻r=$\frac{1.0}{0.25×1{0}^{-3}}$=4000Ω；本实验相当于采用了相对电源的电流表外接法，由于电压表内阻的影响而使电阻值偏小；
故答案为：①错误，大于；②R₂；③4000；偏小．

点评 本题考查测量电动势和内电阻的实验方法，要注意正确理解多用电表的使用规则，并能根据闭合电路欧姆定律分析实验数据及误差．