Question

【题目】2019年我国新能源汽车累计销量120.6万辆，位于世界领先水平。某兴趣小组为研究车载电池的性能，设计了如图所示的电路测量一块老化的车载电池的电动势和内阻，所用器材如下：

A. 待测电池，电动势约为12 V，内阻约十几欧姆

B. 直流电压表V1（量程为0 ~ 15 V），内阻约为10 kΩ

C. 直流电压表V2（量程为0 ~ 6 V），内阻约为3 kΩ

D. 定值电阻R0（未知）

E. 滑动变阻器R，最大阻值为30 Ω

F. 导线和开关

（1）由于定值电阻R0阻值未知，某同学需先利用该电路测量定值电阻R0的阻值，其先把滑动变阻器R的阻值调到最大，再闭合开关，读出电压表V1、V2的读数分别为9.0 V、3.0 V，则R0 = _________Ω。

（2）改变滑动变阻器的滑片位置，得出几组U1、U2的值，作出如图所示的图象，可得电源的电动势E = ________V，内阻r = ________Ω。（结果均保留3位有效数字）

（3）由于电表内阻影响该实验测得的电池的电动势值________（选填“大于”、“小于”或“等于”）实际值。

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]根据电路特点，电压表V2示数为3 V，滑动变阻器的电压为6 V，则

（2）[2]由实验原理得

整理得

将图线延长如图，图线与纵轴的交点即为电动势，由图可知电动势为

由于误差11.6 V ~ 11.8 V均可。

[3]图线的斜率绝对值表示内阻与定值电阻R0的比值，则有

得

由于误差13.88 Ω ~ 14.08 Ω均可。

（3）[4]由等效电路可知，当外电路断开时，电源两端电压等于电动势，由原理图可知，当电路断开时，电压表V1的示数小于电动势，则由该实验测得的电池的电动势值小于实际值。