Question

【題目】2019年我國(guó)新能源汽車?yán)塾?jì)銷量120.6萬(wàn)輛，位于世界領(lǐng)先水平。某興趣小組為研究車載電池的性能，設(shè)計(jì)了如圖所示的電路測(cè)量一塊車載電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。所用器材如下：

A.待測(cè)電池，電動(dòng)勢(shì)約為12V，內(nèi)阻約幾歐姆

B.直流電壓表V1（量程為0－15V），內(nèi)阻約為10KΩ

C.直流電壓表V2（量程為0－6V），內(nèi)阻約為3KΩ

D.定值電阻R0（未知）

E.滑動(dòng)變阻器R，最大阻值為20Ω

F.導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)

(1)由于定值電阻R0阻值未知，某同學(xué)需先利用該電路測(cè)量定值電阻R0的阻值，其先把滑動(dòng)變阻器R的阻值調(diào)到最大，再閉合開(kāi)關(guān)，讀出電壓表V1、V2的讀數(shù)分別為9.0V、3.0V，則R0=_________Ω。

(2)改變滑動(dòng)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(dòng)勢(shì)E=_________V，內(nèi)阻r=_________Ω。（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）

(3)由該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的電池的電動(dòng)勢(shì)值_________（選填“大于”、“小于”或“等于”）實(shí)際值。

Answer 1

【答案】10 11.8 9.35 小于

【解析】

(1)[1]根據(jù)電路特點(diǎn)，電壓表V2示數(shù)為3V，滑動(dòng)變阻器的電壓為6V，則

(2)[2]由實(shí)驗(yàn)原理得

整理得

將圖線延長(zhǎng)如圖，圖線與縱軸的交點(diǎn)即為電動(dòng)勢(shì)，由圖可知電動(dòng)勢(shì)為

由于誤差11.6V11.8V均可

[3]圖線的斜率絕對(duì)值表示內(nèi)阻，則有

得

由于誤差均正確；

(3)[3]由等效電路可知，當(dāng)外電路斷開(kāi)時(shí)，電源兩端電壓等于電動(dòng)勢(shì)，由原理圖可知，當(dāng)電路斷開(kāi)時(shí)，電壓表V1的示數(shù)小于電動(dòng)勢(shì)，則由該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的電池的電動(dòng)勢(shì)值小于實(shí)際值。