Question

18．某中学生课外科技小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，他们为了测量这种电池的电动势E和内阻r，设计了如下两种方案：
方案一：
①测电池内阻时，选择多用电表×10倍率欧姆档，将两个表笔插入电池两极内侧，尽量靠近两极而不与两电极接触，此时欧姆表指针如图甲所示，则电池的内阻为450Ω；
②测电池电动势时，先在电池两端连接一个滑动变阻器作为负载，然后用多用电表的直流电压档分别测量外电压和内电压，其中测外电压时，选择开关置于直流电压1V档，指针位置如图乙所示，则此时的外电压为0.94V．
③根据公式E=E=E_内+E_外（用内电压U_内和外电压U_外表示）即可得到电池的电动势．
方案二：
用如图丙所示的电路进行测量，通过调节滑动变阻器得到多组电压电流值，描点做出U-I图如图丁所示；
①由图可得，电池电动势E=0.97V，内阻r=569；
②仅从测量的原理来看，由于电流表的分压作用，电压表示数比真实的路端电压偏小，测得的电动势比真实的电动势相等，测得的内阻比真实的内阻偏大；（以上三空均填“偏大”“偏小”或“相等”）
③若所用电流表的内阻为100Ω，则待测电池的真实内阻为469Ω；

Answer 1

分析 方案一：根据多用电表的测量方法可求得电阻大小以及电压读数；同时根据闭合电路欧姆定律得出对应的表达式；
方案二：明确电路接法，根据闭合电路欧姆定律分析图象，即可求得电动势和内电阻；根据实验原理和电表影响可明确误差情况．

解答 解：方案一：①根据多用电表的读数方法可知，电阻R=45×10=450Ω；
②量程为直流电压1V档，则最小分度为0.1V，则最终读数为：0.94V．
③根据闭合电路欧姆定律可知：E=E_内+E_外
方案二：①根据U=E-Ir可知，图象与纵坐标的交点为电源的电动势，故E=0.97V；
内阻r=$\frac{0.97-0.60}{0.65}$=0.569Ω；
②仅从测量的原理来看，由于电流表的分压作用，电压表示数偏小；当外电路断路时，电流表分压可忽略，因此测量电动势与真实值相同，没有误差；但内阻包含电流表内阻，测量值偏大；
③实际内阻r=569-100=469Ω；
故答案为：方案一：①450；②0.94；③E=E_内+E_外
方案二、①0.97V，569Ω；②偏小，相等，偏大；③469Ω．

点评 本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意明确实验原理，知道实验中电动势测量方法，同时注意相对电源的内接法来说，电动势是准确的，但内阻误差很大．