Question

測(cè)量“水果電池”的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻:將一銅片和一鋅片分別插入一只蘋(píng)果內(nèi),就構(gòu)成了簡(jiǎn)單的“水果電池”,其電動(dòng)勢(shì)約1.5 V,可是這種電池并不能點(diǎn)亮額定電壓為1.5 V、額定電流為0.3 A的手電筒的小燈泡.原因是流過(guò)小燈泡的電流太小了,經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得其值還不足3 mA.現(xiàn)用量程合適的電壓表、電流表以及滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線等實(shí)驗(yàn)器材盡量精確地測(cè)定“水果電池”的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻.?

圖11

(1)若給出的滑動(dòng)變阻器有兩種規(guī)格:A(0-30 Ω)、B(0-30 kΩ).本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該選用哪種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器?

(2)在實(shí)驗(yàn)中根據(jù)電壓表的示數(shù)U與電流表的示數(shù)I的值,經(jīng)描點(diǎn)、連線得到U-I圖象,如圖11所示,根據(jù)圖中所給數(shù)據(jù),則“水果電池”的電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)電阻分別為E=_______ V;r=_______ Ω.?

(3)若不計(jì)測(cè)量中的偶然誤差,用這種方法測(cè)量得出的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的值與真實(shí)值相比電動(dòng)勢(shì)E_______(填“偏大”“相等”或“偏小”），內(nèi)電阻r_______(填“偏大”“相等”或“偏小”）.??

Answer 1

(1)B　?(2)1.5　  500　?(3)相等  　偏大?

解析：(1)由題設(shè)條件可知，該“水果電池”的內(nèi)阻很大，若選滑動(dòng)變阻器A(0-30 Ω)，則當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭移動(dòng)時(shí)，電表示數(shù)幾乎不變，無(wú)法進(jìn)行多次測(cè)量，從而影響實(shí)驗(yàn)誤差.因此本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該選用阻值較大的(0-30 kΩ)的滑動(dòng)變阻器B.?

(2)由下圖可知，直線與縱軸截距即為電動(dòng)勢(shì)，所以E=1.5 V；直線斜率的絕對(duì)值即為電源內(nèi)阻，所以.

(3)本實(shí)驗(yàn)因電池的內(nèi)阻很大，故采用電流表外接法，如上圖所示，所以電流表的示數(shù)應(yīng)是干路電流值，但電壓表的示數(shù)小于實(shí)際路端電壓值而引起系統(tǒng)誤差，導(dǎo)致結(jié)果為電動(dòng)勢(shì)準(zhǔn)確而內(nèi)阻偏大.