Question

【題目】某中學科技節上，一活動小組利用銅片、鋅片和家鄉盛產的柑橘制作了水果電池，但這種電池并不能點亮額定電壓為1.5V、額定電流為0.3A的小燈泡，為了尋找原因。

(1)該小組同學先用多用電表直流電壓“0~2.5V”擋粗測了水果電池的電動勢，指針穩定時如圖甲所示，其示數為__________V；進一步分析小燈泡不亮的原因是流過小燈泡的電流太小了，經實驗測得還不足3mA。為了更精確地測定該水果電池的電動勢和內阻，實驗室提供了如下實驗器材：

A. 電流表A1（量程0~3mA，內阻為40Ω）

B. 電流表A2（量程0~0.6A，內阻為15Ω）

C. 電壓表V（量程0~1.5V，內阻約為3kΩ）

D. 滑動變阻器R1（阻值0~10Ω，額定電流為1A）

E. 滑動變阻器R2（阻值0--2kΩ，額定電流為1A）

F. 開關、導線若干

G. 水果電池

(2)則實驗中電流表應選用_________，滑動變阻器應選用_________（均用選項前的序號字母表示）。

(3)請在圖乙虛線框內畫出測定該水果電池的電動勢和內阻的實驗電路圖。（______）

(4)根據實驗記錄的數據，經描點、連線得到水果電池的路端電壓隨電流變化的U-I圖像如圖丙所示，由圖丙可知，水果電池的電動勢E=__________V，內阻r=__________Ω。（結果保留三位有效數字）

Answer 1

【答案】1.40 A E 1.35 410

【解析】

(1)[1]電源電壓“0~2.5V”擋表盤分度值為0.05V，故題圖甲中多用電表示教為1.40V；

(2)[2][3]流過小燈泡的電流不足3mA，故電流表應選A，滑動變阻器應選E，電流表才會有明顯的示數變化；

(3)[4]電源內阻較大，且電流表內阻已知，因此電流表應相對電源電路內接，誤差較小，實驗電路圖如圖所示：

(4)[4]由閉合電路的歐姆定律可得

變形得

則U-I圖像縱軸截距等于水果電池的電動勢，由題圖丙可得水果電池的電動勢

E=l.35V；

[5]U-I圖像斜率的絕對值等于水果電池的內阻與電流表內阻之和，由題圖丙可得

則水果電池的內阻

。