题目内容

（2009?奉贤区一模）为了测定电源电动势E的大小、内电阻r和定值电阻R0的阻值，某同学利用DIS设计了如右上图所示的电路．闭合电键S1，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，用电压传感器1、电压传感器2和电流传感器测得数据，并根据测量数据计算机分别描绘了如右下图所示的M、N两条U-I直线．请回答下列问题：

（1）根据图中的M、N两条直线可知
BC
BC

A．直线M是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的
B．直线M是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的
C．直线N是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的
D．直线N是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的
（2）图象中两直线交点处电路中的工作状态是
AC
AC

A．滑动变阻器的滑动头P滑到了最左端     B．电源的输出功率最大
C．定值电阻R0上消耗的功率为0.5W       D．电源的效率达到最大值
（3））根据图象可以求得电源内电阻r=
1
1
Ω．
分析：（1）由电路图分析可知，R减小时，电流增大，R0的电压增大，电压表2的读数变大，而路端电压变小，即可电压表1的读数变小，则可判断M、N两条直线分别是哪两个电表测量所得．
（2）图象中两直线交点处表示R0的两端电压等于路端电压，即可知R=0，外电阻最小，可分析电源的效率，由公式P=UI求出R0上消耗的功率．
（3）由图线N，根据闭合电路欧姆定律分析图线的纵轴截距和斜率的意义，即可求出电源的电动势和内阻．
解答：解：（1）分别分析电路图和图象，找出对应关系．由电路图分析可知，当R减小时，电路中电流I增大，R0的两端电压增大，则电压表2的读数变大，而路端电压变小，即可电压表1的读数变小，则可判断直线M是根据电压表2和电流表的数据画得的，直线N是根据电压表1和电流表的数据画得的．故BC正确．
故选BC
（2）A、图象中两直线交点处表示两电压表读数相等，则R0的两端电压等于路端电压，即可知R=0，滑动变阻器的滑动头P滑到了最左端．故A正确．
B、由N图线的斜率大小可求出电源的内阻为r=
△U
△I
=
1.5-1.0
0.5
Ω=1Ω，R0=
U
I
=
1.0
0.5
Ω=2Ω，r＜R0，故电源的输出功率不是最大．故B错误．
C、定值电阻R0上消耗的功率为P=UI=0.5×1W=0.5W．故C正确．
D、此时外电路总电阻最小，路端电压最小，电源的效率最小．故D错误．
故选AC
（3）根据闭合电路欧姆定律得，U=E-Ir，得，当I=0时，U=E，即图线N的纵轴截距表示电源的电动势，则读出电源的电动势为E=1.5V，图线N的斜率等于电源的内阻，由上知，r=1Ω．
故答案为：（1）BC； （2）AC； （3）1
点评：本题是伏安法测电阻和伏安法测电源电动势和内阻两个实验二合一，关键从实验原理上来理解，根据电路的动态变化分析两图线与电表测量值的对应关系．
练习册系列答案
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匀速
匀速
运动，且整个过程中拉力的平均功率为
6.75
6.75
W．
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A．推拉活塞时，动作要慢；
B．推拉活塞时，手不能握住注射器筒；
C．活塞和针筒之间要保持润滑又不漏气；
D．压强传感器与注射器之间的软管脱落后，应立即重新接上，继续实验并记录数据．
（2）对一定质量的气体，在等温条件下得出体积V与压强P的数据如下表：
V（m3） 1.00 0.50 0.40 0.25 0.20
P（×105Pa） 1.45 3.10 3.95 5.98 7.70
①根据所给数据在坐标纸上画出P-1/V图线，说明可得结论是
图线为一过原点的直线，证明玻意耳定律是正确的
图线为一过原点的直线，证明玻意耳定律是正确的
．
②由所作图线，求P=8.85×105Pa时该气体体积是
0.17±0.01m3
0.17±0.01m3
．
③该图线斜率大小和温度的关系是
斜率越大，该气体温度越高
斜率越大，该气体温度越高
．
（2009?奉贤区一模）实验研究表明：在弹性限度范围内，弹簧所受弹力的大小与弹簧的形变长度成正比即F=k△x，k为劲度系数，△x为形变量．如图所示是一个可以用来测量磁感应强度的装置，其上部是一根粗细均匀截面积为S的细管子，下部是一个截面积为正方形（边长为L）的容器，其底部与大气相通，该容器左右两壁为导体，其他各面是绝缘的．容器内有一个正方形的金属活塞，其边长也为L，可在金属容器内无摩擦滑动，活塞下方有一轻质弹簧支撑着，已知弹簧的劲度系数为k，（实验中弹簧形变不超过弹性限度），活塞上部充满密度为ρ的绝缘油．容器的左右两壁与一电路连接，当被测磁场的磁感线垂直容器的外表面，闭合电键K后，竖直管中油柱的上表面的高度变化指示被测磁场的强弱．
（1）闭合电键K后，油柱的上表面如何移动？
油柱下移
油柱下移

（2）若电流表的示数为I，油柱上表面变化的高度为x，则磁感应强度B=
kS
L2
-ρgL2(
S
L2
-1)
IL
x
kS
L2
-ρgL2(
S
L2
-1)
IL
x

（3）在磁感应强度B保持不变的情况下，要使油柱的上表面高度变化更明显，可采用什么措施？（请列举两条）
I增大
I增大
，
S减小
S减小
．
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10
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R（Ω） 2 4 6 8 10 12
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