现有一电动势E约为9V，内阻r约为40Ω的电源，最大额定电流为50mA．现有量程为3V、内阻为2kΩ的电压表和阻值为0-999.9Ω的电阻箱各一只，另有若干定值电阻、开关和导线等器材．为测定该电源

Question

现有一电动势E约为9V，内阻r约为40Ω的电源，最大额定电流为50mA．现有量程为3V、内阻为2kΩ的电压表和阻值为0-999.9Ω的电阻箱各一只，另有若干定值电阻、开关和导线等器材．为测定该电源的电动势和内阻，某同学设计了如图1所示的电路进行实验，请回答下列问题：

①实验室备有以下几种规格的定值电阻R₀，实验中应选用的定值电阻是______．
A．200Ω  B．2kΩ   C．4kΩ　　D．10kΩ
②实验时，应先将电阻箱的电阻调到______ （选填“最大值”、“最小值”或“任意值”），目的是：______．
③该同学接入符合要求的R₀后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数．根据记录的多组数据，作出如图2所示的(1)/(U)～(1)/(R)图线．根据该图线可求得电源的电动势E=______V，内阻r=______Ω．（保留两位有效数字）

Answer 1

①电源电动势为9V，而电压表量程最大为3V，则应串联一电阻扩大量程；
由题意可知，量程应扩大到的来的3倍；则串联后的总电阻应为电压表的3倍；故应串联4kΩ的电阻；故选：C；
②实验时，为了保证电源的安全，开始时应让电流最小；即电阻箱阻值应达到最大值；
③定值电阻阻值是电压表内阻的2倍，则电压表与定值电阻串联电压是电压表示数的3倍，
在闭合电路中，E=U_外+Ir=3U+(3U)/(R1)r，则(1)/(U)=(3)/(E)+(3r)/(E)(1)/(R1)，
由图象可知，图象截距b=(3)/(E)=0.35，斜率k=(3r)/(E)=(△(1)/(U))/(△(1)/(R1))=(0.45−0.35)/(8)×10^-2=(1)/(8)×10²，
解得：电源电动势E=8.6V，r≈36Ω；
故答案为：①C；②最大值； 保证电源的安全； ③8.6； 36