Question

【題目】(1)某實驗小組在探究彈簧的勁度系數與其長度、粗細和制作彈簧所用鋼絲直徑的關系時，對彈簧進行一些相關測量，如圖所示。

①用刻度尺測整根彈簧的自由長度如圖甲所示，該長度的測量值為________cm。

②用螺旋測微器測鋼絲的直徑如圖乙所示，該直徑的測量值為________mm。

(2)研究性學習小組的同學們用如圖甲所示的電路測量兩節干電池串聯而成的電池組的電動勢E和內電阻r。實驗室提供的器材如下：電壓表，電阻箱（阻值范圍0～999.9）；開關、導線若干。

①請根據圖甲所示的電路圖，在圖乙中畫出連線，將器材連接成實驗電路。

②某同學開始做實驗，先把變阻箱阻值調到最大，再接通開關，然后逐次改變電阻箱接入電路的阻值R，讀取與R對應的電壓表的示數U，并將相應的數據轉化為坐標點描繪在U-U/R圖中。請將圖丙、丁中電阻箱和電壓表所示的數據轉化為坐標點描繪在如圖所示的坐標系中（用“+”表示），并畫出U-U/R圖線；

③根據圖中實驗數據繪出的圖線可以得出該電池組電動勢的測量值E=_____V，內電阻測量值r =______Ω。（保留3位有效數字）

④實驗測量都存在誤差，關于本實驗的誤差，下列說法中正確的是_________（選填選項前的字母）。

A．由于讀數所引起的誤差屬于偶然誤差

B．利用圖象法處理本實驗數據可以減小系統誤差

C．由于電壓表內阻引起的誤差屬于系統誤差

D．電壓表的內阻越大，其引起的誤差越大

⑤不同小組的同學分別用不同的電池組（均由同一規格的兩節干電池串聯而成）完成了上述的實驗后，發現不同組的電池組的電動勢基本相同，只是內電阻差異較大。同學們選擇了內電阻差異較大的甲、乙兩個電池組進一步探究，對電池組的輸出功率P隨外電阻R變化的關系，以及電池組的輸出功率P隨路端電壓U變化的關系進行了猜想，并分別畫出了如圖所示的P-R和P-U圖象。若已知甲電池組的內電阻較大，則下列各圖中可能正確的是____（選填選項的字母）。

Answer 1

【答案】 11.86~11.89 1.036~1.039

2.93V（2.85~3.00V） 1.34Ω（1.25~1.40Ω） AC BC

【解析】（1）由甲圖知，彈簧自由長度為11.86~11.89cm；乙圖可讀出彈簧絲的截面直徑1.036~1.039mm；（2）實物圖；畫圖如圖所示；根據閉合電路歐姆定律可得： ，整理得U=- ，結合圖象得：E=2.95V，r=1.35Ω；讀數引起的誤差的偶然誤差，系統誤差是電壓表分流引起的誤差，電壓表的內阻越大，其引起的誤差越大，電壓表分流越小，誤差越小，所以AC正確；

（3）輸出功率，圖象如圖所示，最大輸出功率，兩電源相同，甲的內阻大，甲的最大輸出功率小，所以A錯誤；B正確；又P=UI， ，所以，所以C正確；D錯誤。