Question

10．在“測電源電動勢和內阻”實驗中，待測電源為干電池a（電動勢E₁約1.5V，內阻r₁約1Ω）和水果電池b（電動勢E₂約1V，內阻r₂約1000Ω）
（1）電路如圖1，下列選擇正確是D
A．測a、b時，S₂均接1
B．測a、b時，S₂均接2
C．測a時，S₂接1，測b時，S₂接2
D．測a時，S₂接2，測b時，S₂接1
（2）現有下列器材：
A．電壓表V（0～15V，約3kΩ） 　　　　　B．電流表A₁（0～0.6A，約1Ω）
C．電流表A₂（0～1mA，100Ω）　　　　　 D．定值電阻R₁（1900Ω）
E．滑動變阻器R₂（0～10Ω）　　　　　　　F．滑動變阻器R₃（0～1000Ω）
G．開關S₁、S₂，導線若干
①甲用上述器材測干電池a，電壓表應選CD串聯使用，電流表應選B，滑動變阻器應選E（填字母代號）
②乙同學另找來一電阻箱，結合電流表用如圖2電路對測量電池b．測得多組數據，作出 $\frac{1}{I}$-R 圖象如圖3，則電池b電動勢E₂=1.0V，內阻r₂=900Ω

Answer 1

分析 （1）根據待測電源內阻大小選擇實驗電路．
（2）①根據電源電動勢大小選擇電壓表，根據電路最大電流選擇電流表，為方便實驗操作應選最大阻值較小的滑動變阻器．
②根據實驗電路圖，應用歐姆定律求出圖象的函數表達式，然后根據函數表達式與圖象求出電源電動勢與內阻．

解答 解：（1）干電池電源內阻較小，應用伏安法測電源電動勢與內阻時，相對于電源來說，應采用電流表外接法；水果電池內阻很大，相對于電源應采用電流表內接法，即測試a時，S₂表接2，測試b時，S₂表接1，故D正確，故選D．
（2）①干電池電動勢約為1.5V，電壓表量程為15V，電壓表量程太大，不能用該電壓表測電壓，可以用內阻已知的電流表C與定值定值D串聯組成電壓表測電壓，測干電池電動勢與內阻實驗中，最大電流較小，約為零點幾安培，則應用電流表B測電流；為方便實驗操作，滑動變阻器應選E．
②由圖乙所示實驗電路可知，電源電動勢：E=I（r+R+R_A2），則有：$\frac{1}{I}$=$\frac{1}{E}$R+$\frac{r+{r}_{2}}{E}$，
由圖丙所示圖象可知，圖象斜率k=$\frac{1}{E}$=$\frac{2000-1000}{1000}$=1，則電源電動勢E=1V，
圖象縱軸截距b=$\frac{r+{r}_{2}}{E}$=1mA^-1=1000A^-1，解得電源內阻r=900Ω．
故答案為：（1）D；（2）①C與D串聯；B；E；②1；900．

點評 本題考查電源的電動勢和內電阻的測量實驗，要注意明確應用伏安法測電源電動勢與內阻實驗，當電源內阻較小時，應用伏安法測電源電動勢與內阻時，相對于電源來說，應采用電流表外接法；當電源內阻較大時，相對于電源應采用電流表內接法，