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    精英家教网某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池”，该同学利用下列所给器材测量该“水果电池”的电动势E和内阻r．
    A．电流表A1（量程0.6A，内阻约1Ω） 
    B．电流表A2（量程20mA，内阻约50Ω）
    C．电压表V1（量程4V，内阻约4kΩ）  
    D．电压表V2（量程15V，内阻15kΩ）
    E．滑动变阻器R1（0～1 000Ω）   
    F．滑动变阻器R2（0～9 999.9Ω）
    G．待测“水果电池”（电动势E约为4V，内阻r约为200Ω）  
    H．开关S，导线若干
    （1）为尽量减小实验的误差，实验中电流表选择
     
    ；电压表选择
     
    ；滑动变阻器选
     
    ．请在虚线方框中画出实验电路图；
    （2）该同学实验中记录的6组对应的数据如下表，试根据表中数据在图中描点画出U-I图线；由图线可得，“水果电池”的电动势E=
     
    V，内电阻r=
     
    Ω．
    I/mA 4.0 5.0 8.0 10.0 12.0 14.0
    U/V 3.04 2.85 2.30 1.90 1.50 1.14
    分析：本题（1）的关键是利用假设法进行估算：利用闭合电路欧姆定律求出电路中的最大电阻，选出滑动变阻器符合要求的电流表即可；在选择电流表的内外接法时，仍然利用“伏安法”选择电流表接法的方法判断，只不过是相对于“研究对象”电池来说罢了；题（2）的关键是认真描点，用直尺画线，根据闭合电路欧姆定律写出纵轴物理量U与横轴物理量I的函数关系式，再根据截距和斜率的概念即可求解．
    解答：解：（1）：若选用电流表
    A
     
    1
    ，电路中的最小电流为
    I
     
    min
    =
    1
    3
    I
     
    A
    =0.2A，则电路中的最大电阻应为：
    R
     
    max
    =
    E
    I
     
    min
    =
    4
    0.2
    Ω=20Ω，显然两个变阻器都不合要求；
    若选用电流表
    A
     
    2
    ，同理可得电路中的最大电阻为：
     R
     
    max
    =
    E
    1
    3
    ×20
    ×10
    -3
     
    =600Ω，所以变阻器的最大电阻应为R=600-200=400Ω，所以可选变阻器
    R
     
    1
    ，
    所以电流表应选
    A
     
    2
    ；
    由于水果电池的电动势为4V，所以电压表应选
    V
     
    1
    ，；显然变阻器应选
     R
     
    1
    ；
    由于水果电池的电阻满足
    R
     
    V
    r
    ＞
    r
    R
     
    A
    ，所以相对于电源来说，电流表应用外接法，电路图如图所示：
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    （2）：画出的U-I图象如下图所示，根据U=E-rI可知，U-I图象的纵轴截距为电动势大小，斜率绝对值等于电源的内阻．
    所以E=3.80V，r=
    3.80-1.00
    14.80
    ×10
    -3
     
    Ω=189Ω．
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    R
     
    V
    r
    ＞
    r
    R
     
    A

    故答案为：（1）
    A
     
    2
    ，
    V
     
    1
    ，
    R
     
    1
    如图
    （2）如图，3.80，189
    点评：在进行电路估算时，要求通过电流表的最小电流不小于量程的
    1
    3
    ，可以先画出电路图，然后再根据闭合电路欧姆定律或欧姆定律计算讨论即可；注意“伏安法”选择电流表内外接法的方法的灵活应用．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （1）如图1所示为光学实验用的长方体玻璃砖，它的
     
    面不能用手直接接触．在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同，且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像，但最后一个针孔的位置不同，分别为d、e两点，如图2所示，计算折射率时，用
     
    （填“d”或“e”）得到的值较小，用
     
    （填“d”或“e”）点得到的值误差较小．
    （2）某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响，实验器材如图3所示．
    ①测量E和r的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，依据公式
     
    ，利用测量数据作出U-I图象，得出E和r．
    ②将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，请在图中用笔画线代替导线连接电路．
    ③实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的U-I图象如图中（a）（b）（c）（d）所示，由此可知：
    在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势
     
    （填“增大”、“减小”或“不变”），电源内阻
     
    （填“增大”、“减小”或“不变”）．
    曲线（c）对应的电源电动势E=
     
    V，内阻r=
     
    Ω，当外电路总电阻为2500Ω时，该电源的输出功率P=
     
    mW．（均保留三位有效数字）
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    科目：高中物理 来源：2012年重庆市高考物理试卷（解析版） 题型：解答题

    （1）如图1所示为光学实验用的长方体玻璃砖，它的______面不能用手直接接触．在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同，且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像，但最后一个针孔的位置不同，分别为d、e两点，如图2所示，计算折射率时，用______（填“d”或“e”）得到的值较小，用______（填“d”或“e”）点得到的值误差较小．
    （2）某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响，实验器材如图3所示．
    ①测量E和r的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，依据公式______，利用测量数据作出U-I图象，得出E和r．
    ②将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，请在图中用笔画线代替导线连接电路．
    ③实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的U-I图象如图中（a）（b）（c）（d）所示，由此可知：
    在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势______（填“增大”、“减小”或“不变”），电源内阻______（填“增大”、“减小”或“不变”）．
    曲线（c）对应的电源电动势E=______V，内阻r=______Ω，当外电路总电阻为2500Ω时，该电源的输出功率P=______mW．（均保留三位有效数字）

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