某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池”，该同学利用下列所给器材测量该“水果电池”的电动势

Question

某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池”，该同学利用下列所给器材测量该“水果电池”的电动势E和内阻r．A．电流表A1（量程0.6A，内阻约1Ω） B．电流表A2（量程20mA，内阻约50Ω）C．电压表V1（量程4V，内阻约4kΩ） D．电压表V2（量程15V，内阻15kΩ）E．滑动变阻器R1（0～1 000Ω） F．滑动变阻器R2（0～9 999.9Ω）G．待测“水果电池”（电动势E约为4V，内阻r约为200Ω） H．开关S，导线若干（1）为尽量减小实验的误差，实验中电流表选择______；电压表选择______；滑动变阻器选______．请在虚线方框中画出实验电路图；（2）该同学实验中记录的6组对应的数据如下表，试根据表中数据在图中描点画出U-I图线；由图线可得，“水果电池”的电动势E=______V，内电阻r=______Ω． I/mA 4.0 5.0 8.0 10.0 12.0 14.0 U/V 3.04 2.85 2.30 1.90 1.50 1.14

Answer 1

（1）：若选用电流表

A

1

，电路中的最小电流为

I

min

=

1

3

I

A

=0.2A，则电路中的最大电阻应为：

R

max

=

E

I  min

=

4

0.2

Ω=20Ω，显然两个变阻器都不合要求；
若选用电流表

A

2

，同理可得电路中的最大电阻为：

R

max

=

E

1 3 ×20 ×10 ?3

=600Ω，所以变阻器的最大电阻应为R=600-200=400Ω，所以可选变阻器

R

1

，
所以电流表应选

A

2

；
由于水果电池的电动势为4V，所以电压表应选

V

1

，；显然变阻器应选

R

1

；
由于水果电池的电阻满足

R  V

r

＞

r

R  A

，所以相对于电源来说，电流表应用外接法，电路图如图所示：

（2）：画出的U-I图象如下图所示，根据U=E-rI可知，U-I图象的纵轴截距为电动势大小，斜率绝对值等于电源的内阻．
所以E=3.80V，r=

3.80?1.00

14.80 ×10 ?3

Ω=189Ω．
 

R  V

r

＞