Question

5．某兴趣小组同学进行“测定水果电池的电动势和内阻”的探究活动．实验前先上网查阅资料，大致了解水果电池两端的电压只有零点几伏，电流只有几十到几百微安，然后上街买来几个柠檬，将铜、锌两电极插入柠檬做成简单的“水果电池”，接着按如图1的电路图进步实验．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）
B．电流表A₂（量程为0～0.5mA）
C．电流表A₃（量程为0～100μA）
D．电流表V₁（量程为0～1V）
E．电流表V₂（量程为0～15V）
F．滑动变阻器R₁（最大阻值20Ω）
G．滑动变阻器R₂（最大阻值5kΩ）
（1）电流表选择B，电压表选择D，滑动变
阻器选择F．（填器材前面的字母）
（2）如表是实验测量时记录的数据，请在如图2的坐标纸中建立坐标描点，作U-I关系的图象，并由图象求出电
池的电动势为0.80V，内阻为1.3×10³Ω．

序号	1	2	3	4	5	6	7	8
U/V	0.40	0.44	0.46	0.50	0.52	0.57	0.59	0.62
I/mA	0.30	0.27	0.24	0.20	0.18	0.13	0.10	0.08

（3）某同学将上述三个柠檬电池串联起来给标称为“1.5V，0.5A”的小灯泡供电，则灯泡能否发光？不能．（选填“能”或“不能”）

Answer 1

分析 （1）电压表测量的是路端电压，水果电池有内阻，根据闭合电路欧姆定律分析电压表读数与电动势的关系；水果电池本身有电动势，当用欧姆表直接水果电池的两极时，欧姆表内部的电源将与水果电池串联，影响测量的结果．
（2）作出U随I变化的关系图象，根据闭合电路欧姆定律分析可知：U-I图象的纵轴截距表示电源的电动势，斜率的绝对值等于电源的内阻，由图象即可求解；
（3）灯泡仍不发光，说明电流过小，原因是水果电池的内阻太大

解答 解：（1）根据表中数据可知，电压最大值为0.62V，电流最大值为0.30A，故电压表应选择D，电流表选择B；因电源内阻较大，故为了有效控制电流，滑动变阻器应选择总阻值较大的F；
（2）利用描点法作出U随I变化的关系图象如图所示；根据闭合电路欧姆定律可知，U=E-Ir，故U-I图象的纵轴截距表示电源的电动势，斜率的绝对值等于电源的内阻；由图象可知，水果电池的电动势为E=0.80V，内阻为r=$\frac{0.80-0.40}{0.3}$×10³Ω=1.3×10³Ω；
（3）因水果电池的内阻太大，回路中电流太小，路端电压太小，灯泡不发光．故灯泡不能正常发光；
故答案为：（1）B；D；F；（2）0.80；1.3×10³；（3）不能．

点评 本题关键要掌握实验的原理：闭合电路欧姆定律，即电源的电动势等于电源的内外电压之和，并能理解图象的物理意义，会用图象求解电动势和内阻．