我们知道,将两个金属电极锌、铜插入一个水果中就可以做成一个水果电池(如图所示).现要测量水果电池的电动势和内阻,两位同学采用不同的方法进行探究. (1)甲同学用量程为0~1V、内阻约10kΩ的电压表测水果电池的电压时读数为0.74V;用欧姆表直接测水果电池的两极,读得此时的读数为9kΩ;用灵敏电流表直接接水果电池的两极,测得电流为0.55mA.甲同学通过自己的分析认为该水果电池的电动势为0.74V,由全电路欧姆定律得内阻为r==Ω=1.3kΩ,此结果与欧姆表测量结果相差很大.请你帮助分析出现这个差距的原因.(只要说出其中的两点即可)①______;②______. (2)乙同学利用课本上介绍的伏安法测水果电池的电动势和内阻,电路图和实物图如图所示.
下表是测量某一水果电池时记录的数据.
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 电压U/V | 0.320 | 0.340 | 0.396 | 0.440 | 0.460 | 0.500 | 0.520 | 0.570 | 0.610 | 电流I/mA | 0.460 | 0.400 | 0.322 | 0.270 | 0.238 | 0.204 | 0.180 | 0.132 | 0.100 |
答案
(1)因电压表内阻不是无穷大,测量结果不是电源的电动势,要小于真实电动势; 因电池本身有电动势,其与欧姆表里的电动势相互影响使所测的内阻值不准确;同时由于电流表内阻不能忽略,所测短路电流也不准确;故答案可从以下方面分析: ①水果电池的内阻较大,水果电池的电动势大于0.74V ②因水果电池本身有电动势,当用欧姆表直接接水果电池的两极时,欧姆表内部的电源与水果电池的电动势正向或反向串联,影响测量的结果,故测不准. ③灵敏电流表的内阻较大,所以0.55mA不是短路电流. (只要答出其中的2点即可) (2)作出U随I变化的关系图象如图; 由图可知水果电池的电动势为E=0.72V,(0.70-0.74之间均可) 内阻为r==1.0×103Ω.(0.9-1.1×103Ω之间均可); 故答案为:(1)①水果电池的内阻较大,水果电池的电动势大于0.74V ②因水果电池本身有电动势,当用欧姆表直接接水果电池的两极时,欧姆表内部的电源与水果电池的电动势正向或反向串联,影响测量的结果,故测不准. ③灵敏电流表的内阻较大,所以0.55mA不是短路电流. (只要答出其中的2点即可) (2)如右图;(2)0.72;1.0×103Ω. |
举一反三
下表是测量某一水果电池时记录的数据.
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 电压U/V | 0.320 | 0.340 | 0.396 | 0.440 | 0.460 | 0.500 | 0.520 | 0.570 | 0.610 | 电流I/mA | 0.460 | 0.400 | 0.322 | 0.270 | 0.238 | 0.204 | 0.180 | 0.132 | 0.100 | 某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻,实验器材有一个电压表V、一个电阻箱R、一个1Ω的定值电阻R0,一个开关和导线若干,该同学按如图所示电路进行实验.
测得的数据如下表所示:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | U(V) | 0.67 | 1.00 | 1.33 | 1.50 | 1.60 | R(Ω) | 1.0 | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 8.0 | 在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中,测得最大路端电压为Ua=1.2V,最大电流为Ib=0.5A,实验共记录五组数据,作图得到伏-安图线,如图所示.则 a、b两状态时电池消耗的总功率之差为______W;测量范围内电池最大输出功率为______W. | 在《测定电源电动势和内阻》的实验中,某同学所用的电路图如图所示,测得的数据如下表:
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | U/V | 1.42 | 1.36 | 1.08 | 1.21 | 1.14 | 1.07 | I/A | 0.04 | 0.08 | 0.12 | 0.16 | 0.20 | 0.24 | I、某同学在做测玻璃折射率的实验中,使用的是半圆形玻璃砖,P1、P2、P3、P4是按顺序插在软木板上的大头针,如图1所示.下述关于实验操作中的做法,正确的是______.(填选项对应的字母) A.若任意选取P1、P2连线的方向和入射点A的位置,都可以在圆弧久侧适当位置处插上第三个大头针,使其同时挡住P1、P2的像 B.如果入射点A恰在玻璃砖圆心处,可不使用大头针P4 C.可以用P1、P2连线作为入射光线,也可以用P4、P3连线作为入射光线 D.为减小误差,P1、P2间距和P3、P4间距应适当大一些 II、在测一节干电池的电动势和内阻的实验中,备有下列器材: A.待测干电池(电动势约为1.5V,内阻约为4Ω) B.电压表V1(量程0~2V,内阻约为2000Ω) C.电压表V2(量程0~6V,内阻约为6000Ω) D.电阻箱R1(最大电阻99.9Ω,额定电流1A) E.滑动变阻器R2(最大电阻20Ω,额定电流2A) F.滑动变阻器R3(最大电阻200Ω,额定电流1A) G.电键一个,导线若干 (1)为方便且能较准确地进行测量,电压表应选择______,电阻箱或滑动变阻器应选择______(填写器材前面的字母). (2)请在下面所给方框内,画出利用所选器材测干电池的电动势和内阻的实验电路图,图2.
(3)某同学在实验中得到了多组路端电压和外电阻的数据,对所得数据进行处理后,在坐标纸上做出了如上图线: 由图线得出:干电池的电动势E=______V,内阻r=______Ω(结果保留两位有效数字). |
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