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

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

题型:不详难度:来源:
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.
举一反三
某同学利用如图所示的电路测量电源的电动势和内电阻。他利用测量出来的几组电压和电流值画出了U-I图线。根据图线求出的电源电动
E = ____,
电源的内电阻r____。
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用伏安法测某一电阻时,如果采用如图所示的甲电路,测量值为R1 ,如果采用乙电路,测量值为R2 ,那么R1 、R2与真实值R之间的大小关系为          。
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一些材料的电阻随温度的升高而变化。
(1)如图(甲)是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图像,若用该电阻与电池(电动势E=1.5V,内阻不计)、电流表(量程为5mA、内阻不计)、电阻箱R′ 串联起来,连接成如图(乙)所示的电路,用该电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。

小题1:电流刻度较大处对应的温度刻度____________;(填“较大”或“较小”)
小题2:若电阻箱阻值R′=150Ω,当电流为5mA时对应的温度数值为________°C。
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(12分)为了测定电流表A1的内阻,某同学采用如下图所示的实验电路。其中:

A1是待测电流表,量程为300μA,内阻约为100; 
A2是标准电流表,量程是200μA;
R1是电阻箱,阻值范围是0~999.9;     
R2是滑动变阻器;    R3是保护电阻;
E是电池组,电动势为4 V,内阻不计; 
S1是单刀单掷开关,S2是单刀双掷开关。
(1)①实验中滑动变阻器采用        接法(填“分压”或“限流”);
②根据上图所示电路的实物图,请在实物连接图右边的空白处画出实验电路图。
                                       
(2)请将该同学的操作补充完整:
①连接好电路,将滑动变阻器R2的滑片移到最       ;(填“左端”或“右端”)将开关S2扳到接点a处,接通开关S1;调整滑动变阻器R2,使电流表A2的读数是150μA;
②将开关S2扳到接点b处,                   ,使电流表A2的读数仍是150μA。
③若此时电阻箱各旋钮的位置如右图所示,则待测电流表A1的内阻Rg=        
(3)上述实验中,无论怎样调整滑动变阻器R2的滑动位置,都要保证两只电流表的安全。在下面提供的四个电阻中,保护电阻R3应选用         。(填写阻值前相应的字母)
A.200 k   B.20 k  C.15 k  D.150 k
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甲、乙两个电阻的I—U图象如图所示,则(   )
A.甲、乙的电阻值之比为
B.甲、乙的电阻值之比为
C.甲、乙并联后总电阻的I—U图象位于III区
D.甲、乙串联后总电阻的I—U图象位于II区

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