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

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

第1个回答  2014-10-06
(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
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