Question

【題目】2019年我國新能源汽車累計銷量120.6萬輛，位于世界領先水平。某興趣小組為研究車載電池的性能，設計了如圖所示的電路測量一塊老化的車載電池的電動勢和內阻，所用器材如下：

A. 待測電池，電動勢約為12 V，內阻約十幾歐姆

B. 直流電壓表V1（量程為0 ~ 15 V），內阻約為10 kΩ

C. 直流電壓表V2（量程為0 ~ 6 V），內阻約為3 kΩ

D. 定值電阻R0（未知）

E. 滑動變阻器R，最大阻值為30 Ω

F. 導線和開關

（1）由于定值電阻R0阻值未知，某同學需先利用該電路測量定值電阻R0的阻值，其先把滑動變阻器R的阻值調到最大，再閉合開關，讀出電壓表V1、V2的讀數分別為9.0 V、3.0 V，則R0 = _________Ω。

（2）改變滑動變阻器的滑片位置，得出幾組U1、U2的值，作出如圖所示的圖象，可得電源的電動勢E = ________V，內阻r = ________Ω。（結果均保留3位有效數字）

（3）由于電表內阻影響該實驗測得的電池的電動勢值________（選填“大于”、“小于”或“等于”）實際值。

Answer 1

【答案】15 11.8（11.6 V ~ 11.8 V均可） 14.03（13.88 Ω ~ 14.08 Ω均可） 小于

【解析】

（1）[1]根據電路特點，電壓表V2示數為3 V，滑動變阻器的電壓為6 V，則

（2）[2]由實驗原理得

整理得

將圖線延長如圖，圖線與縱軸的交點即為電動勢，由圖可知電動勢為

由于誤差11.6 V ~ 11.8 V均可。

[3]圖線的斜率絕對值表示內阻與定值電阻R0的比值，則有

得

由于誤差13.88 Ω ~ 14.08 Ω均可。

（3）[4]由等效電路可知，當外電路斷開時，電源兩端電壓等于電動勢，由原理圖可知，當電路斷開時，電壓表V1的示數小于電動勢，則由該實驗測得的電池的電動勢值小于實際值。