Question

【题目】（1）某实验小组在探究弹簧的劲度系数与其长度、粗细和制作弹簧所用钢丝直径的关系之前，对弹簧进行一些相关测量，如图所示。

①用刻度尺测整根弹簧的自由长度如图甲所示，该长度的测量值为_______cm。

②用螺旋测微器测钢丝的直径如图乙所示，该直径的测量值为________mm。

（2）研究性学习小组的同学们用如图甲所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内电阻r。实验室提供的器材如下：电压表，电阻箱（阻值范围0～999.9）；开关、导线若干。

①请根据图甲所示的实物电路图，在虚线框内画出该电路的电路图。______

②某同学开始做实验，先把变阻箱阻值调到最大，再接通开关，然后逐次改变电阻箱接入电路的阻值R，读取与R对应的电压表的示数U，并将相应的数据转化为坐标点描绘在了U-U/R图中。请将图丙、丁中电阻箱和电压表所示的数据转化为坐标点描绘在下图所示的坐标系中，并画出U-U/R图线；______

③根据下图中实验数据绘出的图线可以得出该电池组电动势的测量值E=_____V，内电阻测量值r =______Ω。（保留3位有效数字）

④对图中所绘图线与横轴交点的横坐标值的分析，下面说法正确的是_________（选填选项前的字母）。

A．表示该电路的短路电流值

B．大于此电路状态下通过电阻箱的电流值

C．等于此电路状态下通过电阻箱的电流值

D．小于此电路状态下通过电池组的电流值

⑤不同小组的同学分别用不同的电池组（均由同一规格的两节干电池串联而成）完成了上述的实验后，发现不同小组的电池组的电动势基本相同，只是内电阻差异较大。同学们选择了内电阻差异较大的甲、乙两个电池组进一步探究，对电池组的输出功率P随外电阻R变化的关系，以及电池组的输出功率P随路端电压U变化的关系进行了猜想，并分别画出了如图所示的P-R和P-U图象。若已知乙电池组的内电阻较大，则下列各图中可能正确的是____（选填选项下面的字母）。

某研究性学习小组利用下图所示电路测量电池组的电动势E和内阻r。根据实验数据绘出如下图所示的R～1/I图线，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，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如图1所示

②如图2所示

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

【解析】（1）①用刻度尺测整根弹簧的自由长度，该长度的测量值为11.88cm。

②用螺旋测微器测钢丝的直径，该直径的测量值为0.5mm+0.01mm×8.8=0.588mm。

（2）①电路图如图；

②如图所示；

③由欧姆定律： ，即，则由图像可知：E=2.95V； ；

④对图7中所绘图线与横轴交点的横坐标值的分析，根据可得 ，则A．故所绘图线与横轴交点的横坐标值不表示该电路的短路电流值，选项A错误；由电路图可知， 等于此电路状态下通过电阻箱的电流值,选项B错误，C正确；由于电压表的分流作用，通过电阻箱的电流值小于此电路状态下通过电池组的电流值，选项D正确；故选CD.

⑤电池的输出功率 ，则当R=r时，输出功率P最大，最大值为 ，因乙电池内阻较大，故输出功率的最大值较小，且出现最大值的位置较甲在坐标轴上偏右，故选项B正确，A错误；根据 ，由数学知识可知，当 时，输出功率P的最大值，因甲乙电动势相同，乙内阻较大，故乙输出功率最大值较小，最大值的横坐标相同，故选项C正确，D错误；故选BC；

⑥由欧姆定律可知： ，即 ，由图像可知： ,