Question

【題目】同學(xué)們知道，將兩個金屬電極插入任何一個水果中就可以做成一個水果電池，但日常生活中我們很少用“水果電池”，這是為什么呢？某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)準(zhǔn)備就此問題進(jìn)行探究。

（1）同學(xué)們通過查閱資料知道將鋅、銅兩電極插入水果中，電動勢大約會有1V多一點。曉宇同學(xué)找來了一個土豆做實驗，當(dāng)用量程為0～3V、內(nèi)阻約50kΩ的電壓表測其兩極時讀數(shù)為0.96V。但當(dāng)他將四個這樣的水果電池串起來給標(biāo)稱值為“3V，0.5A”的小燈泡供電時，燈泡并不發(fā)光。檢查燈泡、線路均沒有故障，而用電壓表測量其電壓確實能達(dá)到3V多。據(jù)您猜想，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因應(yīng)當(dāng)是： （不要求寫分析、推導(dǎo)過程）。

（2）曉宇同學(xué)用歐姆表直接測“土豆電池”的兩極，讀得此時的讀數(shù)為30Ω. 小麗同學(xué)用靈敏電流表直接接“土豆電池”的兩極，測得電流為0.32mA，根據(jù)前面用電壓表測得的0.96V電壓，由閉合電路歐姆定律得：.因而曉宇同學(xué)說土豆的內(nèi)阻為30Ω，而小麗同學(xué)則說是3kΩ。

請你判斷，用曉宇或小麗同學(xué)的方法測量“土豆電池”的內(nèi)阻，結(jié)果是否準(zhǔn)確，為什么？請分別說明理由

。

（3）若實驗室除了導(dǎo)線和開關(guān)外，還有以下一些器材可供選擇：

A．電流表A1（量程為0～0.6A ，內(nèi)阻為1Ω）

B．靈敏電流表A2（量程為0～0.6mA ，內(nèi)阻為800Ω）

C．靈敏電流表A3（量程為0～300μA ，內(nèi)阻未知）

D．滑動變阻器R1（最大阻值約10Ω）

E.滑動變阻器R2（最大阻值約2kΩ）

F．定值電阻(阻值2kΩ)

G.變阻箱（0～9999Ω）

①為了能盡可能準(zhǔn)確測定“土豆電池”的電動勢和內(nèi)阻, 實驗中應(yīng)選擇的器材是 (填器材前的字母代號)。

②在方框中畫出設(shè)計的電路圖。

Answer 1

【答案】（1）水果電池內(nèi)阻太大（2）曉宇的方法不正確；小麗同學(xué)測量的誤差也很大。

（3）①B、G

②

【解析】試題分析：（1））“蘋果電池”的內(nèi)阻太大，接燈泡時，電流太小，燈泡功率太小，不會發(fā)光；

（2）曉宇的方法不正確，因水果電池本身有電動勢，當(dāng)用歐姆表直接接“土豆電池”的兩極時，歐姆表內(nèi)部的電源與水果電池的電動勢正向或反向串聯(lián)，影響測量的結(jié)果，故測不準(zhǔn)；小麗同學(xué)測量的誤差也很大．理想狀態(tài)下用電流表測得的是短路電流，伏特表測得的應(yīng)當(dāng)是電源電動勢，但由于水果電池的內(nèi)阻很大，伏特表的內(nèi)阻不是遠(yuǎn)大于水果電池的內(nèi)阻，故其測得的電動勢誤差大，算得的內(nèi)阻亦不準(zhǔn)確．

小麗同學(xué)的測量為扣除電流計內(nèi)電阻；

（3））①安阻法測電源電動勢與內(nèi)阻需要電阻箱與電流表，由題意可知，水果電池內(nèi)阻很大，通過水果電池的最大電流較小，為保證安全并精確測量，電流表可選B，靈敏電流表A2（量程為0～0.6mA，內(nèi)阻為800Ω），因此實驗器材可選：B、G．

②安阻法測電源電動勢與內(nèi)阻的實驗電路圖如圖所示．