探究影响水果电池电动势和内阻的因素

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探究影响水果电池电动势和内阻的因素

作者：梁宝裕刘道才曾嘉丽周代芬

来源：《发明与创新(学生版)》2013年第04期

一、提出问题

初中时，我们曾制作过一种非常简单的电池——水果电池。制作水果电池需要两种不同的金属做电极以及电解汁，也就是水果的汁液。将两种不同的金属丝或金属片插入一个水果中，就制成了一个水果电池。

最近，我们学习了高二物理《恒定电流》中测量电源的电动势和内阻，由此我们想：能否测出水果电池的电动势和内阻，探究影响水果电池电动势和内阻的因素？

二、猜想与假设

使用不同的金属，水果电池的电动势可能不一样，可能有很多因素影响水果电池的电动势。下面我们使用西红柿、白萝卜、贡梨等蔬果，逐一研究影响水果电池电动势和内阻的因素。

三、制定计划与设计实验

1.实验方案

首先我们决定按照学过的测量干电池电动势和内阻的方法，使用学生电表，采用电流表内接式。如图1。

可闭合开关后，无论选择怎样的量程，滑动变阻器最大阻值怎样变换，都无法测出正常的电流电压值。经过老师的提示，我们决定采用电流表外接法来减少系统误差。如图2。

遗憾的是，在实验室里，我们发现毫安表也无法测出电流，而且实验室没有毫伏表，最大阻值的滑动变阻器也不起作用，电压表指针偏转很少，读数误差很大。

经过多次尝试，我们决定利用多用电表的直流电压档（1V或2.5V量程），准备电阻箱、微安表开关、导线（带金属夹的）若干，按图3进行探究。

照此电路图，只要改变电阻箱R的阻值，利用多用电表的电压档测出路端电压U，即可测出两组U、R的数据，即可得方程组：

解这个方程组，即可求得水果电池的电动势E和内阻r。为减少误差，应改变R值，多测量几组数据，分别算出它们的平均值作为测量结果。