Question

（10分）将两个金属电极插入水果中可以做成水果电池，但日常生活中我们很少用“水果电池”，这是为什么？某学习小组的同学准备就此问题进行探究。

（1）同学们通过查阅资料知道将锌、铜两电极插入水果中，电动势大约会有1伏多一点。晓宇同学找来了一个土豆做实验，如图，当用量程为0～3V、内阻约50kΩ的伏特表测其两极时读数 为0.96V。但当他将四个这样的水果电池串起来给 “3V，0.5A”的小灯泡供电时，灯泡并不发光。检查灯泡、线路均没有故障，而用伏特表测量其电压确实能达到3V多。据你猜想，出现这 种现象的原因应当是：______ （不要求写分析、推导过程）。

（2）晓宇同学用欧姆表直接测“土豆电池”的两极，测得内阻的读数为30Ω。小丽同学用灵敏电流表直接接“土豆电池”的两极，测得电流为0.32mA，根据前面用伏特表测得的0.96V电压，由全电路欧姆定律得r=3.0kΩ。因而晓宇说土豆的内阻为30Ω，而小丽则说是3kΩ。以下关于两位同学实验过程的分析正确的是_______。

A．晓宇的方法不正确，因水果电池本身有电动势，故不能用欧姆表直接测其内阻

B．晓宇的方法正确，因水果电池本身也是一个导体，可以用欧姆表直接测其电阻

C．小丽的测量结果十分准确，除了读数方面的偶然误差外，系统误差很小

D．小丽的测量结果不准确，因为水果电池内阻很大，用伏特表测得的电动势误差很大，因此计算出的内阻误差也很大

（3）若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 ，内阻约为1Ω）

B．灵敏电流表A₂（量程为0～0.6mA ，内阻约为800Ω）

C．灵敏电流表A₃（量程为0～300μA ，内阻未知）

D．滑动变阻器R₁ （最大阻值约10Ω）

E．滑动变阻器R₂（最大阻值约2kΩ）

F．定值电阻（阻值为2kΩ）

G．电阻箱R（0～9999Ω）

①为了能尽可能准确地测定“土豆电池”的电动势和内阻，实验中应        选择的器材是_____  （填器材前的字母代号）。

②在方框中画出应采用的电路。

③实验时，改变电阻箱R的值，记录下电流表的示数I，得到若干组R、I的数据。根据实验数据绘出如图所示的R-图线，由此得出“水果电池”的电动势为        V（保留两位有效数）。按照此实验方法，内电阻的测量值与真实值相比           。（填“偏大”、“偏小”或“相等”）

 

Answer 1

【答案】

（1）水果电池的内阻太大

（2）A、D  （3）①B、G  

②

③3.0  偏大

【解析】（1）伏特表测量其电压确实能达到3V，而灯泡并不发光，可能是水果电池内阻太大，电流太小所致。

（2）因水果电池本身有电动势故不能用欧姆表直接测其内阻，A对B错；水果电池内阻很大，用有内阻的伏特表测得的电动势误差很大，C错D对。

（3）因灵敏电流表直接接“土豆电池”的两极，测得电流为0.32mA，选灵敏电流表A₂和变阻箱测量其电动势和内阻，测量电路如图所示，由得,据图像的斜率得电池组的电动势为3.0V，按照此实验方法，测出的电源内阻是电流表A₂和电源两部分电阻之和，因此内电阻的测量值与真实值相比偏大。