Question

10．將兩個(gè)金屬電極銅、鋅插入一個(gè)水果中就可以做成一個(gè)水果電池，水果電池的電動(dòng)勢(shì)大約為1V，但由于內(nèi)阻近千歐，日常生活中我們很少用水果電池，那么水果電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻到底有多大呢？某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)就此進(jìn)行探究．

（1）A同學(xué)把歐姆表直接接到水果電池的兩極上，讀得歐姆表的讀數(shù)為190歐，其測(cè)得內(nèi)阻是否準(zhǔn)確，為什么？不準(zhǔn)確，因水果電池本身有電動(dòng)勢(shì)，與歐姆表內(nèi)電源會(huì)相互影響，使測(cè)量不準(zhǔn)
（2）B同學(xué)則利用伏安法測(cè)水果的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：
A．電壓表V₁，量程0～1V，內(nèi)阻為10kΩ
B．電壓表V₂，量程0～3V，內(nèi)阻為30kΩ
C．電流表A₁，量程0～1mA，內(nèi)阻約1Ω
D．滑動(dòng)變阻R₁，最大阻值100Ω
E．滑動(dòng)變阻器R₂，最大阻值6kΩ
F．開關(guān)S以及導(dǎo)線若干
①為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，電壓表應(yīng)選A，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選E（只填實(shí)驗(yàn)器材前的序號(hào)）
②試將設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路畫在如圖1方框中．
③多次測(cè)量后，將所得的多阻數(shù)據(jù)描繪在同一坐標(biāo)圖中，請(qǐng)?jiān)趫D2中畫出水果電池的伏安特性曲線．
④由圖線可得被測(cè)水果電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.1V，電池內(nèi)阻r=9.2×10² （均保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）分析多用電表中歐姆表的性質(zhì)可明確能否直接測(cè)量電阻；
（2）①根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可明確應(yīng)選擇的儀器；
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可明確實(shí)驗(yàn)電路圖；
③根據(jù)給出的點(diǎn)得出對(duì)應(yīng)的伏安特性曲線；
④根據(jù)閉合電路歐姆定律進(jìn)行分析，結(jié)合數(shù)學(xué)規(guī)律可明確電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．

解答 解：（1）因歐姆表內(nèi)部有電源，直接測(cè)量，由于兩電動(dòng)勢(shì)相互影響，從而產(chǎn)生誤差；故測(cè)量不準(zhǔn)確；
故答案為：不準(zhǔn)確；因水果電池本身有電動(dòng)勢(shì)，與歐姆表內(nèi)電源會(huì)相互影響，使測(cè)量不準(zhǔn)．
（2）①電源的電動(dòng)勢(shì)為1V，故電壓表選擇量程0-1V；故選：A；滑動(dòng)變阻器采用限流接法，因內(nèi)阻較大，故應(yīng)選擇大電阻；故應(yīng)選擇E；
 ②因電池內(nèi)阻較大，故應(yīng)采用相對(duì)電源的電流表內(nèi)接法；故原理圖如圖所示；
③根據(jù)描出的點(diǎn)可得出對(duì)應(yīng)的伏安特性曲線；
④根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，U=E-Ir，則可知圖線與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電源的電動(dòng)勢(shì)；圖象的斜率表示內(nèi)電阻；則可知電動(dòng)勢(shì)E=1.1V，內(nèi)阻r=$\frac{1.1}{1.2×1{0}^{-3}}$=9.2×10²Ω；
故答案為：（1）不準(zhǔn)確；因水果電池本身有電動(dòng)勢(shì)，與歐姆表內(nèi)電源會(huì)相互影響，使測(cè)量不準(zhǔn)．
（2）①A；E；
②如圖所示；
③如圖所示；
④1.1；9.2×10²

點(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)，要注意明確實(shí)驗(yàn)原理，掌握多用電表的原理和使用方法，同時(shí)注意掌握應(yīng)用圖象進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的方法．