Question

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12V，内阻约几欧姆

B.直流电压表V₁（量程为0－15V），内阻约为10KΩ

C.直流电压表V₂（量程为0－6V），内阻约为3KΩ

D.定值电阻R₀（未知）

E.滑动变阻器R，最大阻值为20Ω

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9.0V、3.0V，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

10 11.8 9.35 小于

【解析】

(1)[1]根据电路特点，电压表V2示数为3V，滑动变阻器的电压为6V，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11.6V11.8V均可

[3]图线的斜率绝对值表示内阻，则有

得

由于误差均正确；

(3)[3]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。