Question

【題目】某中學(xué)科技節(jié)上，一活動(dòng)小組利用銅片、鋅片和家鄉(xiāng)盛產(chǎn)的柑橘制作了水果電池，但這種電池并不能點(diǎn)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(xué)先用多用電表直流電壓“0~2.5V”擋粗測(cè)了水果電池的電動(dòng)勢(shì)，指針穩(wěn)定時(shí)如圖甲所示，其示數(shù)為__________V；進(jìn)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(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得還不足3mA。為了更精確地測(cè)定該水果電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供了如下實(shí)驗(yàn)器材：

A. 電流表A1（量程0~3mA，內(nèi)阻為40Ω）

B. 電流表A2（量程0~0.6A，內(nèi)阻為15Ω）

C. 電壓表V（量程0~1.5V，內(nèi)阻約為3kΩ）

D. 滑動(dòng)變阻器R1（阻值0~10Ω，額定電流為1A）

E. 滑動(dòng)變阻器R2（阻值0--2kΩ，額定電流為1A）

F. 開關(guān)、導(dǎo)線若干

G. 水果電池

(2)則實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用_________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_________（均用選項(xiàng)前的序號(hào)字母表示）。

(3)請(qǐng)?jiān)趫D乙虛線框內(nèi)畫出測(cè)定該水果電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路圖。（______）

(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)，經(jīng)描點(diǎn)、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(dòng)勢(shì)E=__________V，內(nèi)阻r=__________Ω。（結(jié)果保留三位有效數(shù)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(yīng)選A，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選E，電流表才會(huì)有明顯的示數(shù)變化；

(3)[4]電源內(nèi)阻較大，且電流表內(nèi)阻已知，因此電流表應(yīng)相對(duì)電源電路內(nèi)接，誤差較小，實(shí)驗(yàn)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(dòng)勢(shì)，由題圖丙可得水果電池的電動(dòng)勢(shì)

E=l.35V；

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

則水果電池的內(nèi)阻

。