题目内容

9．在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，待测电源为干电池a（电动势E1约为1.5V，内阻r1约为1Ω）和水果电池b（电动势E2约为1V，内阻r2约为1000Ω）．

（1）电路如图甲所示，下列选择正确的是C．
A．测定a、b时，S2均接1
B．测定a、b时，S2均接2
C．测定a时，S2接1，测定b时，S2接2
D．测定a时，S2接2，测定b时，S2接1
（2）现有下列器材：
A．电压表V（量程0-15V，内阻约为3kΩ）
B．电流表A1（量程0-0.6A，内阻约为1Ω）
C．电流表A2（量程0-1mA，内阻为r=100Ω）
D．定值电阻R1（1900Ω）
E．滑动变阻器R2（0-10Ω）
F．滑动变阻器R3（0-1000Ω）
G．开关S1、S2，导线若干
①甲同学用上述器材测干电池a时，电压表用C与D串联组成．
②乙同学找来一电阻箱，结合电流表用如图乙所示电路对水果电池b进行测量．测得多组数据，做出$\frac{1}{I_2}-R$图象如图丙所示，则水果电池b的电动势E2=1.0V，内阻r2=900Ω．

分析 （1）根据待测电源内阻大小选择实验电路；
（2）①根据电源电动势大小选择电压表，根据电路最大电流选择电流表，为方便实验操作应选最大阻值较小的滑动变阻器；
②根据实验电路图，应用欧姆定律求出图象的函数表达式，然后根据函数表达式与图象求出电源电动势与内阻．

解答 解：（1）干电池电源内阻较小，应用伏安法测电源电动势与内阻时，相对于电源来说，应采用电流表外接法；水果电池内阻很大，相对于电源应采用电流表内接法，即测试a时，S2表接2，测试b时，S2表接1，故D正确，ABC错误；
故选：D．
（2）①干电池电动势约为1.5V，电压表量程为15V，电压表量程太大，不能用该电压表测电压，可以用内阻已知的电流表C与定值定值D串联组成电压表测电压，测干电池电动势与内阻实验中，最大电流较小，约为零点几安培，则应用电流表B测电流；为方便实验操作，滑动变阻器应选E．
②由图乙所示实验电路可知，电源电动势：E=I（r+R+RA2），则$\frac{1}{I}=\frac{1}{E}R+\frac{r+{R}_{A2}}{E}$，
由图丙所示图象可知，图象斜率k=$\frac{1}{E}=\frac{2000-1000}{1000}$=1，则电源电动势E=1V，
图象纵轴截距b=$\frac{r+{R}_{A2}}{E}$=1000，解得，电源内阻r=900Ω．
故答案为：（1）C；（2）①C与D串联；②1.0，900．

点评 应用伏安法测电源电动势与内阻实验，当电源内阻较小时，应用伏安法测电源电动势与内阻时，相对于电源来说，应采用电流表外接法；当电源内阻较大时，相对于电源应采用电流表内接法．

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