Question

14．將兩個(gè)金屬電極鋅、銅片插入一個(gè)水果中就可以做成一個(gè)水果電池．現(xiàn)要測量橘子電池（如圖甲所示）的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，三位同學(xué)采用不同的方法進(jìn)行探究．
（1）甲同學(xué)用多用表的直流電壓擋，選擇0～1V量程，直接測銅鋅兩金屬片之間的電壓時(shí)示數(shù)為0.82V；若已知該水果電池的內(nèi)阻約為2100Ω，則該水果電池的電動(dòng)勢應(yīng)大于（填“大于”“等于”或“小于”）0.82V．
（2）乙同學(xué)利用伏安法并借助DIS實(shí)驗(yàn)器材中的電壓傳感器、電流傳感器測水果電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，電路如圖乙所示．圖丙是乙同學(xué)根據(jù)測量該水果電池時(shí)記錄的數(shù)據(jù)作出U隨I變化的關(guān)系圖象，則由圖象可求出該水果電池的電動(dòng)勢為0.96V，內(nèi)阻為2.0×10³Ω．
（3）丙同學(xué)將四個(gè)這樣的水果電池串聯(lián)起來給“2.5V，0.5A”的小燈泡供電，結(jié)果燈泡不發(fā)光（經(jīng)檢查，電路無故障），則燈泡不亮的原因是水果電池的內(nèi)阻過大，回路中電流過�。�

Answer 1

分析 （1）電壓表測量的是路端電壓，水果電池有內(nèi)阻，根據(jù)閉合電路歐姆定律分析電壓表讀數(shù)與電動(dòng)勢的關(guān)系；水果電池本身有電動(dòng)勢，當(dāng)用歐姆表直接水果電池的兩極時(shí)，歐姆表內(nèi)部的電源將與水果電池串聯(lián)，影響測量的結(jié)果．
（2）作出U隨I變化的關(guān)系圖象，根據(jù)閉合電路歐姆定律分析可知：U-I圖象的縱軸截距表示電源的電動(dòng)勢，斜率的絕對值等于電源的內(nèi)阻，由圖象即可求解；
（3）燈泡仍不發(fā)光，說明電流過小，原因是水果電池的內(nèi)阻太大

解答 解：①電壓表測量的是路端電壓，水果電池有較大的內(nèi)阻，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，水果電池的電動(dòng)勢大于0.82V；
②作出U隨I變化的關(guān)系圖象，U-I圖象的縱軸截距表示電源的電動(dòng)勢，斜率的絕對值等于電源的內(nèi)阻，由圖象可知，水果電池的電動(dòng)勢為E=0.96V，內(nèi)阻為r=$\frac{0.96}{0.48×1{0}^{-3}}$=2.0×10³Ω
③水果電池的內(nèi)阻太大，回路中電流太小，路端電壓太小，燈泡不發(fā)光．
故答案為：①大于；②0.96；2.0×10³
③水果電池的內(nèi)阻太大，回路中電流太小，路端電壓太

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵要掌握實(shí)驗(yàn)的原理：閉合電路歐姆定律，即電源的電動(dòng)勢等于電源的內(nèi)外電壓之和，并能理解圖象的物理意義，會(huì)求解電動(dòng)勢和內(nèi)阻．