Question

17．某同學(xué)將銅片和鋅片插入水果中制成一個“水果電池”，該同學(xué)利用下列所給器材測量該“水果電池”的電動勢E和內(nèi)阻r．

A．電流表A₁（量程0.6A，內(nèi)阻約1Ω）  B．電流表A₂（量程20mA，內(nèi)阻約50Ω）C．電壓表V₁（量程4V，內(nèi)阻約4kΩ）  D．電壓表V₂（量程15V，內(nèi)阻15kΩ）E．滑動變阻器R₁（0～1 000Ω）       F．滑動變阻器R₂（0～9 999.9Ω）G．待測“水果電池”（電動勢E約為4V，內(nèi)阻r約為200Ω）   H．開關(guān)S，導(dǎo)線若干
（1）為盡量減小實(shí)驗(yàn)的誤差，請?jiān)趫D1中虛線方框中畫出你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖；要求在每個電路元件上標(biāo)明你選用的器材符號，不寫或?qū)戝e得零分．
（2）該同學(xué)實(shí)驗(yàn)中記錄的6組對應(yīng)的數(shù)據(jù)如下表，試根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖2中描點(diǎn)畫出U-I圖線；由圖線可得，“水果電池”的電動勢E=3.80 V，內(nèi)電阻r=193Ω．

Answer 1

分析 （1）分析給出的儀表，從而正確進(jìn)行選擇；再根據(jù)伏安法測電源電動勢與內(nèi)阻的原理作出電路圖．
 （2）電源U-I圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值是電源的電動勢，圖象斜率的絕對值等于電源內(nèi)阻．

解答 解：（1）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，所測最大電流為14mA，則電流表選A₂，電源電動勢約為4V，則電壓表選V₁，相對于來說電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于電源內(nèi)阻，電流表相對于電源應(yīng)采用外接法，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示．
（2）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對應(yīng)點(diǎn)，然后作出電源的U-I圖象如圖所示，由圖象可知，

圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值為3.80V，則電源電動勢為：E=3.80V，內(nèi)阻為：r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{3.80-1.00}{14.5×1{0}^{-3}}$≈193Ω
故答案為：（1）如圖所示；（2）如圖所示，3.80，193．

點(diǎn)評 本題考查測電源電動勢與內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)，要注意分析儀表，正確選擇才能得出正確的圖象；同時要掌握應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法．