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(2024高三下·黄陂模拟)
物理兴趣小组的同学利用铜片和锌片平行插入柠檬中制作了一个水果电池,经查阅资料了解到该水果电池的电动势小于1V,内阻约为2kΩ,为了尽可能准确地测量该水果电池的电动势和内阻,要求电表读数要超过量程的三分之一。实验室能提供的器材规格如下:
电压表V(0~3V,内阻约为3kΩ);电流表A(0~0.6A,内阻约为0.05Ω);
微安表G(0~300μA,内阻为100Ω);电阻箱R(0~9999Ω);
滑动变阻器R0(0~50Ω);开关一个,导线若干。
同学们设计图(a)、图(b)、图(c)所示的三种实验方案并规范进行了实验操作。
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(1)
用图(a)所示方案:闭合开关,电压表测得的电压(填“小于”、“等于”或“大于”)水果电池的电动势。
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(2)
用图(b)所示方案:闭合开关,移动滑动变阻器滑片,电压表、电流表示数(填“有”或“无”)明显的偏转。
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(3)
用图(c)所示方案:闭合开关,调节电阻箱阻值,记录下微安表和电阻箱示数如下表:
电阻箱阻值R | 100Ω | 500Ω | 900Ω | 1300Ω | 1700Ω | 2100Ω | 2500Ω |
微安表读数I | 220μA | 204μA | 172μA | 148μA | 132μA | 119μA | 110μA |
利用计算机软件描绘出图像如图(d)中实线甲所示,其拟合出的函数关系式为 , 则根据此函数关系式可计算出该柠檬电池的电动势为V,内阻为Ω。
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(4)
某同学又将铜片和锌片平行插入同一柠檬中的另一位置,用图(c)所示方案重复实验操作,发现得到的函数图象如图(d)中虚线乙所示,造成实验差异的主要原因可能为( )
A . 柠檬不同区域酸碱度不同导致电池电动势升高
B . 铜片和锌片的间距不变但插入深度变深导致水果电池内阻减小
C . 铜片和锌片的插入深度不变但间距变大导致水果电池内阻变大
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