将两个金属电极插入任何一个水果中就可以做成一个水果电池,但日常生活中我们很少用“水果电池”,这是为什么呢?某学习小组的同学准备就此问题进行探究。小题1:通过查阅资料知

◎ 题目

将两个金属电极插入任何一个水果中就可以做成一个水果电池,但日常生活中我们很少用“水果电池”,这是为什么呢?某学习小组的同学准备就此问题进行探究。
小题1:通过查阅资料知道将锌、铜两电极插入水果中,电动势大约会有1伏多一点。他们找来了一个苹果做实验,用量程为0一3V、内阻约5kΩ的伏特表测其两极时读数为0.75V。但当他们将四个这样的苹果电池串起来给标称值为“3V,0.5A”的小灯泡供电时,灯泡并不发光。检查灯泡、线路均没有故障,出现这种现象的原因应当是:                           
小题2:接着他们用内阻约50Ω的灵敏电流表直接接一个“苹果电池”的两极,测得电流为0.40mA,根据前面用伏特表测得的0.75V电压,由全电路欧姆定律得“苹果电池”内阻:.这个结果是否准确?如认为不准确,请说明主要理由                                        。
小题3:请用以下器材尽可能准确测定“苹果电池”的电动势和内阻:由以上两个“苹果电池”串联的电池组,电压表V(量程3V,内阻约5kΩ),电流表A(量程为0~0.6mA,内阻约为50Ω),滑动变阻器R(最大阻值约4kΩ)),导线和开关。
①在方框中画出电路图。②按电路图连接实物图。

③下图是实验中得到的U一I图像,由图像可知每个“苹果电池”的电动势为       V,内电阻为             KΩ。(结果保留两位有效数字)

◎ 答案


小题1:“苹果电池”的内阻太大
小题2:不准确,原因是电压表内阻不是远大于电源内阻,E值偏小
小题3:


③1.2±0.1    3.0±0.1 

◎ 解析

分析:(1)“苹果电池”的内阻太大,接灯泡时,电流太小,灯泡功率太小,不会发光;
(2)当外电阻远大于内电阻时,路段电压约等于电源电动势,苹果电池内阻通常达到几百欧姆;
(3)①②用伏安法测量电源的电动势和内电阻,画出电路图并连接实物图;
③电源的U-I图线的纵轴截距表示电动势,斜率表示内阻.
解答:解:(1))“苹果电池”的内阻太大,接灯泡时,电流太小,灯泡功率太小,不会发光;
故答案为:“苹果电池”的内阻太大;
(2)当外电阻远大于内电阻时,路段电压约等于电源电动势,苹果电池内阻通常达到几百欧姆,故电动势大于0.75V;电流表内阻也没有减去;
故答案为:不准确,原因是电压表内阻不是远大于电源内阻,E值偏小,也没有减去电流表的电阻;
(3)①②用伏安法测量电源的电动势和内电阻,电路图和连线图如图所示:

③电源的U-I图线如下图所示

电源的U-I图线的纵轴截距表示电动势,故E=2.5V,故每个电动势的电动势约为1.3V;
斜率表示内阻,故r=|△U/△I|=2.5/0.4×10-3=6.25×103Ω,故每个水果电池的内电阻约为3.1kΩ
故答案为:1.3,3.1.
点评:本题关键是明确测定电源电动势和内电阻的实验原理、数据处理方法和误差来源,同时要明确水果电池的内电阻较大,无实用价值.

◎ 知识点

    专家分析,试题“将两个金属电极插入任何一个水果中就可以做成一个水果电池,但日常生活中我们很少用“水果电池”,这是为什么呢?某学习小组的同学准备就此问题进行探究。小题1:通过查阅资料知…”主要考查了你对  【实验:练习使用示波器】,【实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线】,【实验:伏安法测电阻】,【实验:探究影响导体电阻的因素】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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