Question

某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)把較粗的銅絲和鐵絲相隔約幾厘米插入一蘋(píng)果中，制成一個(gè)水果電池，銅絲是電池的正極，鐵絲是電池的負(fù)極．下表是該小組利用電壓表和電流表測(cè)量這一水果電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)記錄的數(shù)據(jù)：

	1	2	3	4	5	6	7	8	9
電壓U/V	0.320	0.340	0.396	0.440	0.460	0.500	0.520	0.570	0.610
電流I/mA	0.460	0.400	0.322	0.270	0.238	0.204	0.180	0.132	0.100

①請(qǐng)你根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)在答卷頁(yè)相應(yīng)位置的坐標(biāo)紙中描點(diǎn)，并作出U-I圖線．由圖線求出電流小于0.3mA時(shí)水果電池的電動(dòng)勢(shì)為

0.72

V，內(nèi)阻為

900

Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．
②水果電池的內(nèi)阻比較大，容易測(cè)量，這是用水果電池做“測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)，但實(shí)際測(cè)量時(shí)要盡量迅速，使得

內(nèi)阻發(fā)生較大變化

之前結(jié)束測(cè)量．
③某位同學(xué)也想自己測(cè)一下水果電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，但發(fā)現(xiàn)電壓表壞了，碰巧實(shí)驗(yàn)器材中還有一個(gè)電阻箱，則該同學(xué)在利用圖象法處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)該作出

1

I

隨

R

變化的關(guān)系圖象．
④另外該同學(xué)將四個(gè)這樣的水果電池串聯(lián)起來(lái)給“2.5V，0.5A”的小燈泡供電，燈泡并不發(fā)光（檢查電路無(wú)故障），分析其不亮的原因是

水果電池內(nèi)阻太大，它與燈泡組成電路時(shí)，電路電流太小

．

Answer 1

分析：①應(yīng)用描點(diǎn)法作圖，作出電源的U-I圖象，圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值是電源的電動(dòng)勢(shì)，圖象斜率的絕對(duì)值是電源內(nèi)阻．
②水果電池的內(nèi)阻變化較大，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)迅速測(cè)量．
③根據(jù)安阻法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻的原理分析答題，
④水果電池內(nèi)阻很大，電路電流較小，燈泡實(shí)際功率很小，不足以引起燈泡發(fā)光．

解答：解：①根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對(duì)應(yīng)點(diǎn)，然后根據(jù)各點(diǎn)作出電源的U-I圖象如圖所示，由電源的U-I圖象可知，電源的電動(dòng)勢(shì)E=0.72V，電源內(nèi)阻r=

△U

△I

=

0.72-0.54

0.2×10-3

=900Ω；
②水果電池內(nèi)阻變化較快，實(shí)際測(cè)量時(shí)要盡量迅速，使得 內(nèi)阻發(fā)生較大變化之前結(jié)束測(cè)量．
③用電阻箱與電流表測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻，由閉合電路歐姆定律可得：
E=I（r+R），則

1

I

=

1

E

R+

r

E

，為方便實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，應(yīng)作出

1

I

-R圖象．
④由于水果電池內(nèi)阻太大，它與燈泡組成電路時(shí)，電路電流太小，燈泡實(shí)際功率太小，不足以引起燈泡發(fā)光，所示實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到燈泡不發(fā)光．
故答案為：①圖象如圖所示；0.72；900；②內(nèi)阻發(fā)生較大變化；③

1

I

；R；④水果電池內(nèi)阻太大，它與燈泡組成電路時(shí)，電路電流太小．

點(diǎn)評(píng)：要掌握描點(diǎn)法作圖的方法，要知道測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻的三種實(shí)驗(yàn)方案原理．