Question

17．測量“水果電池”的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，將一銅片和一鋅片分別插入同一只蘋果內(nèi)，就構(gòu)成了簡單的“水果電池”，其電動勢約為1.5V，可是這種電池并不能點(diǎn)亮額定電壓為1.5V，額定電流為0.3A的手電筒上的小燈泡．原因是流過小燈泡的電流太小了，經(jīng)實驗測定電流約為3mA．現(xiàn)有下列器材：
待測“水果電池”
電流表A：滿偏電流3mA，電阻約10Ω
電壓表V：量程0～1.5V，電阻約1000Ω
滑動變阻器R₁：0～30Ω
滑動變阻器R₂：0～3kΩ
開關(guān)、導(dǎo)線等實驗器材
（1）本實驗選用上面所示的實驗原理圖1，應(yīng)該選用哪種規(guī)格的滑動變阻器？R₂．（填寫儀器代號）
（2）在實驗中根據(jù)電壓表的示數(shù)U與電流表的示數(shù)I的值，得到U-I圖象如圖2所示，根據(jù)圖中所給數(shù)據(jù)，則“水果電池”的電動勢E=1.5V，內(nèi)電阻r=500Ω．

Answer 1

分析 （1）通過水果電池的內(nèi)阻大小，選擇合適的滑動變阻器．
（2）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．

解答 解：（1）“水果電池”的內(nèi)阻大約為r=$\frac{E}{I}=\frac{1.5}{3×1{0}^{-3}}Ω=500Ω$，若選用0～30Ω的滑動變阻器，移動滑片，電流表示數(shù)基本不變，所以本實驗中滑動變阻器應(yīng)選用R₂．
（2）由閉合電路歐姆定律可知E=U+Ir，可得U=E-Ir
則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．
從U-I圖線可知，縱軸截距為1.5，可得“水果電池”的電動勢E=1.5V，
圖線斜率的絕對值為r=$\frac{1.5}{3×1{0}^{-3}}Ω=500Ω$，即內(nèi)電阻為500Ω
故答案為：（1）R₂；   （2）1.5，500．

點(diǎn)評 本題考查電源電動勢和內(nèi)阻的測量．解決本題的關(guān)鍵是會結(jié)合閉合電路歐姆定律從U-I圖線中獲取電源的電動勢和內(nèi)電阻．