Question

【題目】(1)某實驗小組在探究彈簧的勁度系數(shù)與其長度、粗細和制作彈簧所用鋼絲直徑的關(guān)系時，對彈簧進行一些相關(guān)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(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動勢E和內(nèi)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(guān)、導線若干。

①請根據(jù)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(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(shù)據(jù)轉(zhuǎn)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(jù)圖中實驗數(shù)據(jù)繪出的圖線可以得出該電池組電動勢的測量值E=_____V，內(nèi)電阻測量值r =______Ω。（保留3位有效數(shù)字）

④實驗測量都存在誤差，關(guān)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(shù)所引起的誤差屬于偶然誤差

B．利用圖象法處理本實驗數(shù)據(jù)可以減小系統(tǒng)誤差

C．由于電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差

D．電壓表的內(nèi)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(guī)格的兩節(jié)干電池串聯(lián)而成）完成了上述的實驗后，發(fā)現(xiàn)不同組的電池組的電動勢基本相同，只是內(nèi)電阻差異較大。同學們選擇了內(nèi)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(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(nèi)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(jù)閉合電路歐姆定律可得： ，整理得U=- ，結(jié)合圖象得：E=2.95V，r=1.35Ω；讀數(shù)引起的誤差的偶然誤差，系統(tǒng)誤差是電壓表分流引起的誤差，電壓表的內(nèi)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(nèi)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。