Question

9．在“測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，待測電源為干電池a（電動(dòng)勢E₁約為1.5V，內(nèi)阻r₁約為1Ω）和水果電池b（電動(dòng)勢E₂約為1V，內(nèi)阻r₂約為1000Ω）．

（1）電路如圖甲所示，下列選擇正確的是C．
A．測定a、b時(shí)，S₂均接1
B．測定a、b時(shí)，S₂均接2
C．測定a時(shí)，S₂接1，測定b時(shí)，S₂接2
D．測定a時(shí)，S₂接2，測定b時(shí)，S₂接1
（2）現(xiàn)有下列器材：
A．電壓表V（量程0-15V，內(nèi)阻約為3kΩ）
B．電流表A₁（量程0-0.6A，內(nèi)阻約為1Ω）
C．電流表A₂（量程0-1mA，內(nèi)阻為r=100Ω）
D．定值電阻R₁（1900Ω）
E．滑動(dòng)變阻器R₂（0-10Ω）
F．滑動(dòng)變阻器R₃（0-1000Ω）
G．開關(guān)S₁、S₂，導(dǎo)線若干
①甲同學(xué)用上述器材測干電池a時(shí)，電壓表用C與D串聯(lián)組成．
②乙同學(xué)找來一電阻箱，結(jié)合電流表用如圖乙所示電路對水果電池b進(jìn)行測量．測得多組數(shù)據(jù)，做出$\frac{1}{I_2}-R$圖象如圖丙所示，則水果電池b的電動(dòng)勢E₂=1.0V，內(nèi)阻r₂=900Ω．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)待測電源內(nèi)阻大小選擇實(shí)驗(yàn)電路；
（2）①根據(jù)電源電動(dòng)勢大小選擇電壓表，根據(jù)電路最大電流選擇電流表，為方便實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器；
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖，應(yīng)用歐姆定律求出圖象的函數(shù)表達(dá)式，然后根據(jù)函數(shù)表達(dá)式與圖象求出電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻．

解答 解：（1）干電池電源內(nèi)阻較小，應(yīng)用伏安法測電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻時(shí)，相對于電源來說，應(yīng)采用電流表外接法；水果電池內(nèi)阻很大，相對于電源應(yīng)采用電流表內(nèi)接法，即測試a時(shí)，S₂表接2，測試b時(shí)，S₂表接1，故D正確，ABC錯(cuò)誤；
故選：D．
（2）①干電池電動(dòng)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(nèi)阻已知的電流表C與定值定值D串聯(lián)組成電壓表測電壓，測干電池電動(dòng)勢與內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)中，最大電流較小，約為零點(diǎn)幾安培，則應(yīng)用電流表B測電流；為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選E．
②由圖乙所示實(shí)驗(yàn)電路可知，電源電動(dòng)勢：E=I（r+R+R_A2），則$\frac{1}{I}=\frac{1}{E}R+\frac{r+{R}_{A2}}{E}$，
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(dòng)勢E=1V，
圖象縱軸截距b=$\frac{r+{R}_{A2}}{E}$=1000，解得，電源內(nèi)阻r=900Ω．
故答案為：（1）C；（2）①C與D串聯(lián)；②1.0，900．

點(diǎn)評 應(yīng)用伏安法測電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)，當(dāng)電源內(nèi)阻較小時(shí)，應(yīng)用伏安法測電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻時(shí)，相對于電源來說，應(yīng)采用電流表外接法；當(dāng)電源內(nèi)阻較大時(shí)，相對于電源應(yīng)采用電流表內(nèi)接法．