Question

11．水果電池的發(fā)電原理是：兩種金屬片的電化學(xué)活性是不一樣的，其中更活潑的那邊的金屬片能置換出水果中的酸性物質(zhì)的氫離子，將兩個金屬電極鋅片和銅片插入一個水果中就可以做成一個水果電池．
（1）小明用多用電表的直流電壓（0〜1V）擋估測某水果電池的電動勢，穩(wěn)定時指針如圖甲所示，則讀數(shù)為0.64V．然后小明又用多用電表的歐姆“×10”擋通過正確操作估測水果電池的內(nèi)阻，穩(wěn)定時指針如圖乙所示，則讀數(shù)為400Ω，請你說說小明測水果電池的內(nèi)阻有什么錯誤不能用多用電表歐姆擋直接測量電源內(nèi)阻．

（2）小紅采用靈敏電流計和電阻箱根據(jù)如圖乙所示電路進(jìn)行水果電池電源與電動勢的測量，根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出了$\frac{1}{I}$-R只圖象如圖乙所示，請你幫小紅計算該水果電池的電動勢為V，內(nèi)阻為4.0×10²Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)多用電表的使用方法可明確讀數(shù)及正確使用；
（2）由閉合電路歐姆定律可得出對應(yīng)的表達(dá)式，再由圖象交點(diǎn)及斜率的意義可得出有關(guān)電動勢和內(nèi)電阻的表達(dá)式，則可求得電動勢和內(nèi)電阻．

解答 解：（1）多用電表的直流電壓擋用中間層讀數(shù)，故示數(shù)為0.64V；歐姆表的讀數(shù)等于表盤讀數(shù)乘以倍率，則電阻R=40×10=400Ω．
用多用電表直接測電源電阻，相當(dāng)于在電路中串聯(lián)了一個電源，增加了回路中的電流，導(dǎo)致測量錯誤．
（2）由閉合電路歐姆定律E=U+Ir=I（R+r）
可得$\frac{1}{I}=\frac{R}{E}+\frac{r}{E}$，所以圖線的斜率為水果電池的電動勢的倒數(shù)，縱軸截距為$\frac{r}{E}$，
根據(jù)k=$\frac{0.4×1{0}^{3}}{0.4×1{0}^{3}}$=$\frac{1}{E}$得，電動勢E=1.0V，根據(jù)$\frac{r}{E}=0.40×1{0}^{3}$得，r=4.0×10²Ω．
故答案為：（1）0.64，400，不能用多用電表歐姆擋直接測量電源內(nèi)阻．
（2）1.0，4.0×10²．

點(diǎn)評 本題涉及測定電源電動勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗原理及具體操作，雖然最后的圖象處理不是用的伏安法，但都可以用閉合電路歐姆定律列式分析，作出直線圖象是關(guān)鍵．