Question

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1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，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2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

请你根据测量数据在答题卷相应位置的坐标纸中描点（如图3），并作出U随I变化的关系图象．由图象求出电流小于0.3mA时水果电池的电动势为______V，内阻为______Ω．
某次实验后发现电压表坏了，丙同学也想自己测一下水果电池的电动势和内阻，该同学在利用图象法处理数据时该作出______随______ 变化的关系图象．另外该同学将四个这样的水果电池串联起来给“2.5V，0.5A”的小灯泡供电，灯泡并不发光（检查电路无故障）分析其不亮的原因是______．

Answer

（1）水果电池本身具有电动势，而欧姆表中也有电源，故在测量时应考虑之间的相互影响；同时灵敏电流计内阻也不能忽略；
（2）由表中数据利用描点法可得出U-I图象，图象与纵坐标的交点为电源的电动势；当电流小于0.3mA时，图象可以看作直线，图象的斜率表示电池的内阻．
【解析】
（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）；
若电压表坏了，可以作出随R变化的关系图象，四个这样的水果电池串联起来内阻太大，回路电流太小，所以灯泡并不发光．
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）如图所示； 0.72V，（0.70-0.74之间均可）；
1.0×103Ω． （0.9-1.1×103Ω之间均可）；
；R；水果电池的内阻太大，回路电流太小