Question

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?某學習小組的同學準備就此問題進行探究。
小題1: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1伏多一點。他們找來了一個蘋果做實驗，用量程為0一3V、內阻約5kΩ的伏特表測其兩極時讀數為0．75V。但當他們將四個這樣的蘋果電池串起來給標稱值為“3V，0．5A”的小燈泡供電時，燈泡并不發光。檢查燈泡、線路均沒有故障，出現這種現象的原因應當是：                           
小題2:接著他們用內阻約50Ω的靈敏電流表直接接一個“蘋果電池”的兩極，測得電流為0．40mA，根據前面用伏特表測得的0．75V電壓，由全電路歐姆定律得“蘋果電池”內阻：．這個結果是否準確?如認為不準確，請說明主要理由                                        。
小題3:請用以下器材盡可能準確測定“蘋果電池”的電動勢和內阻：由以上兩個“蘋果電池”串聯的電池組，電壓表V（量程3V，內阻約5kΩ），電流表A（量程為0～0．6mA，內阻約為50Ω），滑動變阻器R（最大阻值約4kΩ）），導線和開關。
①在方框中畫出電路圖。②按電路圖連接實物圖。

③下圖是實驗中得到的U一I圖像，由圖像可知每個“蘋果電池”的電動勢為       V，內電阻為             KΩ。（結果保留兩位有效數字）

Answer 1

小題1:“蘋果電池”的內阻太大
小題2:不準確，原因是電壓表內阻不是遠大于電源內阻，E值偏小
小題3:


③1.2±0.1    3.0±0.1 

分析：（1）“蘋果電池”的內阻太大，接燈泡時，電流太小，燈泡功率太小，不會發光；
（2）當外電阻遠大于內電阻時，路段電壓約等于電源電動勢，蘋果電池內阻通常達到幾百歐姆；
（3）①②用伏安法測量電源的電動勢和內電阻，畫出電路圖并連接實物圖；
③電源的U-I圖線的縱軸截距表示電動勢，斜率表示內阻．
解答：解：（1））“蘋果電池”的內阻太大，接燈泡時，電流太小，燈泡功率太小，不會發光；
故答案為：“蘋果電池”的內阻太大；
（2）當外電阻遠大于內電阻時，路段電壓約等于電源電動勢，蘋果電池內阻通常達到幾百歐姆，故電動勢大于0.75V；電流表內阻也沒有減去；
故答案為：不準確，原因是電壓表內阻不是遠大于電源內阻，E值偏小，也沒有減去電流表的電阻；
（3）①②用伏安法測量電源的電動勢和內電阻，電路圖和連線圖如圖所示：

③電源的U-I圖線如下圖所示

電源的U-I圖線的縱軸截距表示電動勢，故E=2.5V，故每個電動勢的電動勢約為1.3V；
斜率表示內阻，故r=|△U/△I|=2.5/0.4×10^-3=6.25×10³Ω，故每個水果電池的內電阻約為3.1kΩ
故答案為：1.3，3.1．
點評：本題關鍵是明確測定電源電動勢和內電阻的實驗原理、數據處理方法和誤差來源，同時要明確水果電池的內電阻較大，無實用價值．