Question

5．某興趣小組同學(xué)進(jìn)行“測(cè)定水果電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的探究活動(dòng)．實(shí)驗(yàn)前先上網(wǎng)查閱資料，大致了解水果電池兩端的電壓只有零點(diǎn)幾伏，電流只有幾十到幾百微安，然后上街買來幾個(gè)檸檬，將銅、鋅兩電極插入檸檬做成簡(jiǎn)單的“水果電池”，接著按如圖1的電路圖進(jìn)步實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)室除了導(dǎo)線和開關(guān)外，還有以下一些器材可供選擇：

A．電流表A₁（量程為0～0.6A）
B．電流表A₂（量程為0～0.5mA）
C．電流表A₃（量程為0～100μA）
D．電流表V₁（量程為0～1V）
E．電流表V₂（量程為0～15V）
F．滑動(dòng)變阻器R₁（最大阻值20Ω）
G．滑動(dòng)變阻器R₂（最大阻值5kΩ）
（1）電流表選擇B，電壓表選擇D，滑動(dòng)變
阻器選擇F．（填器材前面的字母）
（2）如表是實(shí)驗(yàn)測(cè)量時(shí)記錄的數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)谌鐖D2的坐標(biāo)紙中建立坐標(biāo)描點(diǎn)，作U-I關(guān)系的圖象，并由圖象求出電
池的電動(dòng)勢(shì)為0.80V，內(nèi)阻為1.3×10³Ω．

序號(hào)	1	2	3	4	5	6	7	8
U/V	0.40	0.44	0.46	0.50	0.52	0.57	0.59	0.62
I/mA	0.30	0.27	0.24	0.20	0.18	0.13	0.10	0.08

（3）某同學(xué)將上述三個(gè)檸檬電池串聯(lián)起來給標(biāo)稱為“1.5V，0.5A”的小燈泡供電，則燈泡能否發(fā)光？不能．（選填“能”或“不能”）

Answer 1

分析 （1）電壓表測(cè)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(shì)的關(guān)系；水果電池本身有電動(dòng)勢(shì)，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(cè)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(shì)，斜率的絕對(duì)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）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，電壓最大值為0.62V，電流最大值為0.30A，故電壓表應(yīng)選擇D，電流表選擇B；因電源內(nèi)阻較大，故為了有效控制電流，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇總阻值較大的F；
（2）利用描點(diǎn)法作出U隨I變化的關(guān)系圖象如圖所示；根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，U=E-Ir，故U-I圖象的縱軸截距表示電源的電動(dòng)勢(shì)，斜率的絕對(duì)值等于電源的內(nèi)阻；由圖象可知，水果電池的電動(dòng)勢(shì)為E=0.80V，內(nèi)阻為r=$\frac{0.80-0.40}{0.3}$×10³Ω=1.3×10³Ω；
（3）因水果電池的內(nèi)阻太大，回路中電流太小，路端電壓太小，燈泡不發(fā)光．故燈泡不能正常發(fā)光；
故答案為：（1）B；D；F；（2）0.80；1.3×10³；（3）不能．

點(diǎn)評(píng) 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(shì)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)用圖象求解電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．