Question

【題目】（1）某實(shí)驗(yàn)小組在探究彈簧的勁度系數(shù)與其長(zhǎng)度、粗細(xì)和制作彈簧所用鋼絲直徑的關(guān)系之前，對(duì)彈簧進(jìn)行一些相關(guān)測(cè)量，如圖所示。

①用刻度尺測(cè)整根彈簧的自由長(zhǎng)度如圖甲所示，該長(zhǎng)度的測(cè)量值為_______cm。

②用螺旋測(cè)微器測(cè)鋼絲的直徑如圖乙所示，該直徑的測(cè)量值為________mm。

（2）研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們用如圖甲所示的電路測(cè)量?jī)晒?jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r。實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：電壓表，電阻箱（阻值范圍0～999.9）；開關(guān)、導(dǎo)線若干。

①請(qǐng)根據(jù)圖甲所示的實(shí)物電路圖，在虛線框內(nèi)畫出該電路的電路圖。______

②某同學(xué)開始做實(shí)驗(yàn)，先把變阻箱阻值調(diào)到最大，再接通開關(guān)，然后逐次改變電阻箱接入電路的阻值R，讀取與R對(duì)應(yīng)的電壓表的示數(shù)U，并將相應(yīng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)點(diǎn)描繪在了U-U/R圖中。請(qǐng)將圖丙、丁中電阻箱和電壓表所示的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)點(diǎn)描繪在下圖所示的坐標(biāo)系中，并畫出U-U/R圖線；______

③根據(jù)下圖中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖線可以得出該電池組電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值E=_____V，內(nèi)電阻測(cè)量值r =______Ω。（保留3位有效數(shù)字）

④對(duì)圖中所繪圖線與橫軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)值的分析，下面說法正確的是_________（選填選項(xiàng)前的字母）。

A．表示該電路的短路電流值

B．大于此電路狀態(tài)下通過電阻箱的電流值

C．等于此電路狀態(tài)下通過電阻箱的電流值

D．小于此電路狀態(tài)下通過電池組的電流值

⑤不同小組的同學(xué)分別用不同的電池組（均由同一規(guī)格的兩節(jié)干電池串聯(lián)而成）完成了上述的實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)不同小組的電池組的電動(dòng)勢(shì)基本相同，只是內(nèi)電阻差異較大。同學(xué)們選擇了內(nèi)電阻差異較大的甲、乙兩個(gè)電池組進(jìn)一步探究，對(duì)電池組的輸出功率P隨外電阻R變化的關(guān)系，以及電池組的輸出功率P隨路端電壓U變化的關(guān)系進(jìn)行了猜想，并分別畫出了如圖所示的P-R和P-U圖象。若已知乙電池組的內(nèi)電阻較大，則下列各圖中可能正確的是____（選填選項(xiàng)下面的字母）。

某研究性學(xué)習(xí)小組利用下圖所示電路測(cè)量電池組的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出如下圖所示的R～1/I圖線，其中R為電阻箱讀數(shù)，I為電流表讀數(shù)，由此可以得到E＝______V，r＝______Ω。

Answer 1

【答案】 （1）①11.86~11.89 ②0.586~0.589 （2）①如圖1所示

②如圖2所示

③2.93V（2.85~3.00V） 1.34Ω（1.25~1.40Ω） ④CD ⑤BC ⑤B C

【解析】（1）①用刻度尺測(cè)整根彈簧的自由長(zhǎng)度，該長(zhǎng)度的測(cè)量值為11.88cm。

②用螺旋測(cè)微器測(cè)鋼絲的直徑，該直徑的測(cè)量值為0.5mm+0.01mm×8.8=0.588mm。

（2）①電路圖如圖；

②如圖所示；

③由歐姆定律： ，即，則由圖像可知：E=2.95V； ；

④對(duì)圖7中所繪圖線與橫軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)值的分析，根據(jù)可得 ，則A．故所繪圖線與橫軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)值不表示該電路的短路電流值，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由電路圖可知， 等于此電路狀態(tài)下通過電阻箱的電流值,選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；由于電壓表的分流作用，通過電阻箱的電流值小于此電路狀態(tài)下通過電池組的電流值，選項(xiàng)D正確；故選CD.

⑤電池的輸出功率 ，則當(dāng)R=r時(shí)，輸出功率P最大，最大值為 ，因乙電池內(nèi)阻較大，故輸出功率的最大值較小，且出現(xiàn)最大值的位置較甲在坐標(biāo)軸上偏右，故選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；根據(jù) ，由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，當(dāng) 時(shí)，輸出功率P的最大值，因甲乙電動(dòng)勢(shì)相同，乙內(nèi)阻較大，故乙輸出功率最大值較小，最大值的橫坐標(biāo)相同，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；故選BC；

⑥由歐姆定律可知： ，即 ，由圖像可知： ,