Question

某中學生課外科技活動小組同學準備對“水果電池”問題進行探究．
（1）同學們找來熟透了的番茄做實驗，將鋅、銅兩電極插入番茄中，當用量程為0～3V、內阻約20kΩ的電壓表直接接鋅、銅兩電極（如圖1）電壓表讀數為

0.70

 V；
（2）第一小組同學將選擇開關旋至“×l00”檔，兩表筆直接接鋅、銅兩電極，如圖2此時讀數為

7500

Ω．接著第二小組同學用多用電表直流電流擋直接接“番茄電池”的兩極，測得電流為0.70mA，根據前面用電壓表測得的電壓，由全電路歐姆定律公式r=

E

I

求得的電阻作為番茄內阻值，但發現與第一組同學歐姆檔直接測得阻值相差較大．請你判斷，第二小組同學的計算結果是否準確，請說明理由．

第二小組測量的誤差很大．理想狀態下用電流表測得的是短路電流，電壓表測得的應當是電源電動勢，但由于水果電池的內阻很大，電壓表的內阻不是遠大于水果電池的內阻，故其測得的電動勢誤差大，算得的內阻亦不準確

（3）他們把番茄榨成果汁，做成果汁電池，為了測量這種果汁電池的電動勢E和內阻r，實驗器材如圖3所示．將電流表視為理想表，要求避免電壓表分流作用對測量結果的影響，請在圖中用筆畫線代替導線連接電路．

Answer 1

分析：（1）根據電壓表的量程，計算出每一個小格的電壓，然后進行讀數；
（2）水歐姆表的讀數是表盤的示數乘以倍率；
（3）水果電池內阻較大，為減少誤差，連接電路時只能將電流表內阻并入電源內阻；所以電壓表連接在滑動變阻器的兩側；

解答：解：（1）電壓表的量程為3V，每一個小格表示0.1V，需要估讀，故讀數為0.70V．
（2）歐姆表的讀數是表盤的示數乘以倍率，所以讀數為：
75×100=7500Ω；第二小組測量的誤差很大．理想狀態下用電流表測得的是短路電流，電壓表測得的應當是電源電動勢，但由于水果電池的內阻很大，電壓表的內阻不是遠大于水果電池的內阻，故其測得的電動勢誤差大，算得的內阻亦不準確．
（3）水果電池內阻較大，為減少誤差，連接電路時只能將電流表內阻并入電源內阻；所以電壓表連接在滑動變阻器的兩側；然后再草紙上畫出測量電壓電動勢和內阻的電路圖，最后再連接電路如圖．
故答案為：（1）0.70，
（2）7500，第二小組測量的誤差很大．理想狀態下用電流表測得的是短路電流，電壓表測得的應當是電源電動勢，但由于水果電池的內阻很大，電壓表的內阻不是遠大于水果電池的內阻，故其測得的電動勢誤差大，算得的內阻亦不準確．
（3）如圖為連接電路

點評：本題考查測電源電動勢和內阻的實驗原理，當電源內阻較大，與電壓更接近時，使用“內接”，即電流表內阻合并入電源內阻；反之，電源內阻與電壓表接近時，使用“外接”，電流表內阻轉移至外電阻．另圖象解析時注意縱坐標不是從0開始的．本題設計合理，方法明確，難度適中．