Question

10．某同學(xué)用伏安法測量“水果電池”的電動勢和內(nèi)電阻：將一銅片和一鋅片分別插入一只蘋果內(nèi)，就構(gòu)成了簡單的“水果電池”，兩只“蘋果電池”串聯(lián)后其電動勢應(yīng)1.4V以上，可是這種電池并不能點亮額定電壓為1.3V、額定電流為0.3A的小燈泡，原因可能是流過小燈泡的電流太小了，經(jīng)實驗測得還不足3mA．現(xiàn)有如下器材：
A．滑動變阻器（0～20Ω）
B．滑動變阻器（0～1700Ω）
C．電壓表量程為2V，內(nèi)阻約為1kΩ
D．電流表量程3mA，內(nèi)阻約為20Ω
E．開關(guān)、導(dǎo)線等
（1）在實驗中應(yīng)用最佳實驗電路圖，根據(jù)電壓表的示數(shù)U與電流表的示數(shù)I的值，經(jīng)描點連線得到U-I圖象如圖1所示，根據(jù)圖中所給數(shù)據(jù)可知兩只“蘋果電池”串聯(lián)后的電動勢為E=1.50V，串聯(lián)后的內(nèi)電阻r=500Ω．
（2）本實驗中應(yīng)該選用的滑動變阻器是：B（填“A”或“B”）．
（3）為了減小電表內(nèi)阻引起的系統(tǒng)誤差，請設(shè)計最佳實驗電路圖，在如圖2的方框中將電路圖補畫完整．

Answer 1

分析 （1）U-I圖線的縱軸截距表示電源的電動勢，圖線斜率的絕對值表示水果電池的內(nèi)阻．
（2）通過水果電池的內(nèi)阻大小，選擇合適的滑動變阻器．
（3）根據(jù)伏安法測量電動勢和內(nèi)電阻的原理畫出電路圖．

解答 解：（1）U-I圖線的縱軸截距表示電源的電動勢，圖線斜率的絕對值表示水果電池的內(nèi)阻．
U-I圖線的縱軸截距為1.50，知：水果電池的電動勢E=1.50V，
圖線斜率的絕對值為：r=$\frac{1.5}{0.003}$=500Ω；
（2）內(nèi)阻為500Ω，若選用0～20Ω的滑動變阻器，移動滑片，電流基本不變，所以本實驗中滑動變阻器應(yīng)選用B．
（3）因為電流表內(nèi)阻較小，分擔(dān)電壓較小，相對于電源電流表采取內(nèi)接法誤差較小．滑動變阻器采用限流式接法，串聯(lián)在電路中，由于內(nèi)阻較大，故采用相對電源內(nèi)接法，電路圖如圖． 
故答案為：（1）1.50，500；（2）B；（3）如圖所示．

點評 本題考查數(shù)據(jù)的處理方法，用圖象法處理可以減小誤差．解決本題的關(guān)鍵知道實驗誤差的來源，會從U-I圖線中獲取電源的電動勢和內(nèi)電阻．