水果电池的电动势和内阻是多少

水果电池的电动势和内阻是多少？
罗志恒
（江苏省苏州第十中学江苏苏州215006）
文章摘要：用番茄、苹果、土豆、铜片和锌片制作水果电池，利用改装的电压表和电流表根据伏安法测出水果电池的电动势和内阻。

关键词：水果电池、伏安法、电动势、内阻
苏科版（九年级上）物理教材在《第十三章电路初探》中，安排了“自制水果电池”的小实验，很多初中学生在教师的指导下亲自动手做了各种水果电池，并且也初步探究了水果电池的电压和哪些因素有关。

到了高中物理的电学部分，学生学习闭合电路欧姆定律，对电源的电动势和内阻有了一个初步的认识。

在学生实验中，教材安排了测定电源的电动势和内阻的实验，这是一个很重要的实验，常见的实验方法有伏安法。

初、高中物理知识是有联系的，它们之间是一个螺旋上升的过程。

高中学生对水果电池的认识还停留在初中定性的层面上，能否根据目前他们所学的知识，让他们对水果电池有一个更深入的定量的认识呢？对此，笔者进行了一些研究。

一、制作水果电池：
准备两个番茄、两个苹果、两个土豆，一块锌片和一块铜片，用砂纸把锌片和铜片磨光，然后平行地插入水果中，这样就制成了水果电池，铜片和锌片就是水果电池的正极和负极，如下图所示。

二、用伏安法测水果电池的电动势和内阻：
1、实验器材：两个番茄电池、两个苹果电池、两个土豆电池、电阻箱、由G表改装的电压表（量程为2.5V）、由G表改装的电流表（量程为500μΑ）、电键、导线若干
2、实验电路：
3、实验数据：
分别将上述6个水果电池接入电路中，闭合电键，调节电阻箱的电阻值，记录下电压表
和电流表中的读数。

表1-1
表1-3
表1-4
表1-5
表1-6 4、数据分析：
2-1
表
表2-2
表2-3
图3-3
表2-4
图3-4
表2-5
图3-5
表2-6
图3-6
5、实验结果：
根据闭合电路欧姆定律：U=E-Ir
从图3-1中可知：番茄电池的电动势E=0.6959V，内阻r=291.81Ω
从图3-2中可知：番茄电池的电动势E=0.9233V，内阻r=524.43Ω
从图3-3中可知：苹果电池的电动势E=0.6533V，内阻r=431.24Ω
从图3-4中可知：苹果电池的电动势E=0.7052V，内阻r=440.41Ω
从图3-5中可知：土豆电池的电动势E= 0.7549V，内阻r=559.59Ω
从图3-6中可知：土豆电池的电动势E= 0.7145V，内阻r=286.57Ω
三、实验反思：
1，对于电路中微小的电流和电压，用通常的学生电压表和电流表无法读数测量，要用由G表改装的电压表和电流表才能读数测量。

2，通过伏安法，结合闭合电路欧姆定律，可以测出水果电池的电动势和内阻。

3，不同的水果制成的水果电池，它们的电动势和内阻不一定相等，一般来说电动势都比较小（小于1V），而内阻都比较大（至少要几百欧姆）。

4，同一种水果制成的水果电池，它们的电动势和内阻也是不一定相等的，与水果的大小、成熟程度、金属片的宽度、插入的深度等因素有关。

参考文献：
1，初中物理（九年级上）江苏科技出版社2005
2，高中物理（选修3-1）人民教育出版社2006。