Question

11．将一铜片和一锌片分别插入一只苹果内，就构成了一个简单的“水果电池”，其电动势约为1.5V．可是这种电池并不能点亮手电筒上的额定电压为1.5V，额定电流为0.3A的小灯泡，原因是流过小灯泡的电流太小了，经实验测得还不足3mA．现要求用量程合适的电压表（内阻较大）、电流表（内阻较小）以及滑动变阻器、开关、异线等实验器材尽量准确地测定水果电池的电动势E和内阻r．
①实验原理如图所示，若给出的滑动变阻器有两种规格：
A．（0～30Ω）；B．（0～3kΩ）．
本实验中应该选用的滑动变阻器为B，简述选用的理由：电池内阻较大，若选择A，当滑动触头移动时，两电表示数几乎不变．
②若不计测量中的偶然误差．根据①中所选择的器材来测量得出的电动势E和内电阻r与真实值相比，电动势E相等，内阻r偏大．（选填“偏太”“相等”或“偏小”）

Answer 1

分析 （1）由闭合电路欧姆定律求解水果电池的内阻大小，再选择合适的滑动变阻器．
（2）由于电流表的分压，使得路端电压存在误差，运用图象法分析误差．

解答 解：（1）电源的内阻大约为：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B．
（2）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．
故答案为：（1）B；电池内阻较大，若选择A，当滑动触头移动时，两电表示数几乎不变（2）相等，偏大

点评 解决本题的关键知道实验误差的来源，会从U-I图线中获取电源的电动势和内电阻．