Question

将一铜片和一锌片分别插入同一只苹果内，就构成了简单的“水果电池”，其电动势约为1.5V，可是这种电池并不能点亮额定电压为1.5V，额定电流为0.3A的小灯泡．原因是流过小灯泡的电流太小了（约为几毫安），测量该“水果电池”的电动势和内电阻，现有器材如下：

电流表A（0~3mA，内阻约为10Ω）；

电压表V（0～1.5V，电阻约为1kΩ）；

滑动变阻器R₁（0～30Ω）；

滑动变阻器R₂（0～3kΩ）；

开关、导线若干

（1）本实验选用图甲所示的实验原理图，应该选用哪种规格的滑动变阻器？_______（填写仪器代号）．

（2）在实验中根据电压表的示数U与电流表的示数I的值，得到U-I图象如图乙所示，根据图象可求出“水果电池”的电动势E=_________V，内电阻r=_________Ω．

（3）若不计测量中的偶然误差，用这种方法测量得出的电动势和内电阻的值与真实值相比较，电动势E___________，内电阻r________．（均选填“偏大”或“相等”或“偏小”）

Answer

R2 1.5 500 相等 偏大

【解析】

（1）[1]．电源的内阻大约为：，若选用0～30Ω的滑动变阻器，移动滑片，电流可测量范围较小，所以本实验中滑动变阻器应选用R2。
（2）[2][3]．U-I图线的纵轴截距表示电源的电动势，图线斜率的绝对值表示水果电池的内阻。U-I图线的纵轴截距为1.5，知水果电池的电动势为：E=1.5V，
图线斜率的绝对值为：

；

（3）[4][5]．由于电流表的分压，使得路端电压存在误差，而电流没有误差，运用图象法分别在U-I图上由测量数据作出的图线1和修正误差后真实值作出的图线2，由图看出，电动势没有系统误差，即电动势值与真实值相等，内阻的测量值偏大。