Question

（10分）將兩個金屬電極插入水果中可以做成水果電池，但日常生活中我們很少用“水果電池”，這是為什么？某學習小組的同學準備就此問題進行探究。

（1）同學們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。曉宇同學找來了一個土豆做實驗，如圖，當用量程為0～3V、內阻約50kΩ的伏特表測其兩極時讀數 為0.96V。但當他將四個這樣的水果電池串起來給 “3V，0.5A”的小燈泡供電時，燈泡并不發(fā)光。檢查燈泡、線路均沒有故障，而用伏特表測量其電壓確實能達到3V多。據你猜想，出現(xiàn)這 種現(xiàn)象的原因應當是：______ （不要求寫分析、推導過程）。

（2）曉宇同學用歐姆表直接測“土豆電池”的兩極，測得內阻的讀數為30Ω。小麗同學用靈敏電流表直接接“土豆電池”的兩極，測得電流為0.32mA，根據前面用伏特表測得的0.96V電壓，由全電路歐姆定律得r=3.0kΩ。因而曉宇說土豆的內阻為30Ω，而小麗則說是3kΩ。以下關于兩位同學實驗過程的分析正確的是_______。

A．曉宇的方法不正確，因水果電池本身有電動勢，故不能用歐姆表直接測其內阻

B．曉宇的方法正確，因水果電池本身也是一個導體，可以用歐姆表直接測其電阻

C．小麗的測量結果十分準確，除了讀數方面的偶然誤差外，系統(tǒng)誤差很小

D．小麗的測量結果不準確，因為水果電池內阻很大，用伏特表測得的電動勢誤差很大，因此計算出的內阻誤差也很大

（3）若實驗室除了導線和開關外，還有以下一些器材可供選擇：

A．電流表A₁（量程為0～0.6A ，內阻約為1Ω）

B．靈敏電流表A₂（量程為0～0.6mA ，內阻約為800Ω）

C．靈敏電流表A₃（量程為0～300μA ，內阻未知）

D．滑動變阻器R₁ （最大阻值約10Ω）

E．滑動變阻器R₂（最大阻值約2kΩ）

F．定值電阻（阻值為2kΩ）

G．電阻箱R（0～9999Ω）

①為了能盡可能準確地測定“土豆電池”的電動勢和內阻，實驗中應        選擇的器材是_____  （填器材前的字母代號）。

②在方框中畫出應采用的電路。

③實驗時，改變電阻箱R的值，記錄下電流表的示數I，得到若干組R、I的數據。根據實驗數據繪出如圖所示的R-圖線，由此得出“水果電池”的電動勢為        V（保留兩位有效數）。按照此實驗方法，內電阻的測量值與真實值相比           。（填“偏大”、“偏小”或“相等”）

 

Answer 1

【答案】

（1）水果電池的內阻太大

（2）A、D  （3）①B、G  

②

③3.0  偏大

【解析】（1）伏特表測量其電壓確實能達到3V，而燈泡并不發(fā)光，可能是水果電池內阻太大，電流太小所致。

（2）因水果電池本身有電動勢故不能用歐姆表直接測其內阻，A對B錯；水果電池內阻很大，用有內阻的伏特表測得的電動勢誤差很大，C錯D對。

（3）因靈敏電流表直接接“土豆電池”的兩極，測得電流為0.32mA，選靈敏電流表A₂和變阻箱測量其電動勢和內阻，測量電路如圖所示，由得,據圖像的斜率得電池組的電動勢為3.0V，按照此實驗方法，測出的電源內阻是電流表A₂和電源兩部分電阻之和，因此內電阻的測量值與真實值相比偏大。