山东省寿光市寿光中学
人教版高中《物理 (选修3-1) 》第二章里名为“恒定电流”的部分中，有个“测定电池的电动势和内阻”的实验，它属于闭合电路欧姆定律的深化以及实际应用范畴。这节课是本章重点所在，同时也是难点之处。测定干电池电动势和内阻的那个实验，相对而言比较枯燥乏味，为强化学生的感性认识，故而选取水果作为材料，来探究水果电池的电动势和内阻。可是，课本上并没有给出详细的实验过程，而且运用伏安法得出的实验结果并不理想。笔者基于原本的实验，用心去设计了实验探究情况部分，让各个部分可以紧密相连，自然而然达成。
对新课标所倡导的探究性学习来说，它能够使得学生在探究期间主动去获取知识，并且应用知识，进而解决问题，以此促进学习方式发生变革，鉴于此实验采用水果依据酸碱性对比不一样水果的差别，在延续教材实验优点的基础将其改进成探究性实验，更好地培养了笔者去验证水果可用来探究其电动势与内阻及学生的自我探究能力，还提高了学生去解决问题的能力 。
二、实验探究
(一) 实验仪器与材料
pH试纸，火龙果、柠檬、苹果、土豆、西红柿、桃等这类水果，电阻箱，电压表，刻度尺，灵敏电流计物业经理人，刀，铜丝，铁丝，若干导线 。
(二) 实验探究过程 (1) 制作水果电池
把簇新刚制作出的五毛硬币以及铁钉插入到一个柠檬里面，簇新刚制作出的五毛硬币以及铁钉在柠檬里绝对不可以出现相互触碰的情况，簇新刚制作出的五毛硬币就等同于电池的正极，铁钉就等同于电池的负极（参考图例1）。 ，簇新刚制作出的五毛硬币能够被簇新的五毛硬币替换，铁钉能够被铁钉替换。 。
图1 干电池与水果电池
(2) 测定水果电池的电动势和内阻
有一种传统的实验方法，它叫做伏安法，其情况可见图2 ，具体操作是，闭合电键，然后调节滑动变阻器，以此让灵敏电流计出现明显的示数 。在实际进行实验时，读数的变化并不明显，而且电压表示数接近零 。它存在着一些缺点，其一，需要同时读取两个表的值。其二，电表示数变化不明显，致使很难进行读数 。
图2 伏安法
按照伏阻法（见图3）的操作，先闭合用来控制电路通断状态的电键，接着通过操控用以调整电阻大小的变阻箱，此时电压表呈现出有示数的情况，然而却没有出现较为明显的变化。
图3 伏阻法
运用安阻法（见图4），首先闭合电键，接着开始调节变阻箱，此时灵敏电流计出现有示数的情况，并且呈现出有明显变化的状态。
图4 安阻法
通过实验现象, 发现安阻法最合理。
(3) 探究电路连接好之后, 能否一直闭合开关
通过对灵敏电流计变化予以观察，察觉到电流计的示数会存有随时间呈现明显下降的情况。这表明水果电池具备不稳定的特性，在开展实验之际需要留意在读完相关数据之后迅速将开关断开。
探究水果电池的电动势，探究水果电池的电阻，探究其与铜丝插入的深度的关系，探究其与铁丝插入的深度的关系，探究其与两者之间直接的距离的关系。
实验步骤 (以柠檬电池为例, 见图5) :
图5 实验电路图和实物图
把器材按照安阻法连接好，铜丝插入的长度是2cm，铁丝插入的长度同样是2cm，铜丝与铁丝之间的间距为3cm，灵敏电流计的量程是0到300μA，其内阻为100Ω。
将那个变阻器调整为1000Ω，把电键闭合，记录下灵敏电流计所显示的读数I1，紧接着快速地把开关断开。
(3) 将变阻器调节至2000Ω，闭合电键，记录灵敏电流计的读数I2。之后迅速断开开关。
准备铜丝以及铁丝，把它们分别插入，插入的深度是4厘米，且二者间距为3厘米，而后重复步骤(2) 至 (3) ，并进行记录，。
把铜丝插入，插入深度是2cm，再把铁丝插入，铁丝与铜丝间距为1.5cm，之后重复步骤(2)，然后重复步骤(3)，最后进行记录，。
。实验所得数据见表1。
表1 实验数据
(6) 数据处理。依据表1数据, 联立方程式求出E、r。
依靠控制变量法得以发现，随着铜丝跟铁丝之间的距离越靠近，且插入的深度变得越深，电池的内阻呈现越小的状况，而电动势的变化程度不大（可见表2）。
表2 对比结果
(5)，探究电动势和内阻以及其它水果电池，它们和水果的pH值之间的关系，是怎样的 ，问号，探究它们的联系方式 ，句号。
采用同样方式，测定别的水果的电动势，测定其电阻，测定其与对应的水果的pH值。水果电池的电动势相对较小，其内阻极大（见表3）。水果酸性越为强烈，该电池的电动势越高。
表3 多种水果的实验结果
三、创新后的优点
实验里，所发现的是，当采用传统伏阻法之际，电表示数的变化并不显著，于是尝试一种新的实验方法，这培养了学生敢于质疑的精神，并且，使用安阻法只因要用一个电表，所以读数较为方便。
(2) 把电流表替换成灵敏电流计，实验效果会变得更加显著高中物理电池测量方法总结，对实验器材能起到优化作用。
采用具有创新性的实验，引导学生以细心的态度去观察，总结形成注意事项，培养学生具备发现问题的能力以及能够解决问题的能力。
依据已掌握的物理知识，设计实验方案，去探索物理规律，使用已知内阻的灵敏电流计，对公式进行优化，避免了因电流计分压所引发的误差，借助控制变量法，得出水果电池电动势和内阻的影响因素。
用别的水果开展实验，借由形象的对比来提高学生的兴趣，借助pH试纸，依据水果的酸碱性，去总结规律，这一开放性的实验，能发散思维高中物理电池测量方法总结，培育学生持续探索的精神。
四、实验反思
由于水果电池能够产生一定的电压，那么为何不应用于生活中呢？需知几个串联起来的水果大约有2V左右的电压，而要在实际生活里有所应用，电压得达到较高的值，如此所需的水果数量会十分庞大，可这明显不符合环保要求。同时，要是采用串联电路，一旦其中一个水果出现断路情况，整个电路便会断开。并且检查水果电池的电路问题，相较于其他电路更为麻烦。要是采用并联电路，电压没法叠加，还会致使短路，显然这也是行不通的。水果电池的耐久性较之其他电池差很多，更换水果相较于其他电池会更麻烦。每次都得把经过处理的水果换掉，这将会是一项浩大工程。
为什么对于水果电池实验而言，伏安法不合理呢，因为水果电池电动势很小，内阻很大，滑动变阻器或者变阻箱的分电压很小，所以很难读数，而且使用伏安法，要同时读两个表的数值，时间比较长，而水果电池损耗快，严重影响实验结果，那为何伏阻法对水果电池实验来说也不合理呢，因为水果电池电动势很小，内阻很大，滑动变阻器或者变阻箱的分电压很小，所以很难读数，而且使用伏阻法，要同时读两个表的数值，换算过程复杂，时间比较长，而水果电池损耗快， 严重影响实验结果。
为何所测的数值全不一样呢，水果电池存在不稳定情形，因其插入深度、距离、测量时间还有软硬的程度等等，均可可能会对电池的性能形成影响之处 。 。