Question

（2011?廣東模擬）（1）（3分）用游標為50分度的卡尺（測量值可準確到0.02㎜）測定某圓柱的直徑時，卡尺上的示數如圖所示．可讀出圓柱的直徑為

42.10

㎜．

（2）（6分）某同學做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗，主要步驟如下：
A．在桌面上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；
B．用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點，在橡皮條的另一端拴上兩條細繩，細繩的另一端系著繩套；
C．用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結點到達某一位置D．記下D點的位置，讀出兩個彈簧測力計的示數；
D．按選好的標度，用鉛筆和刻度尺作出兩個彈簧測力計的拉力F₁和F₂的圖示，并用平行四邊形定則作出合力F'；
E．只用一個彈簧測力計，通過繩套拉橡皮條使其伸長，讀出彈簧測力計的示數，記下細繩的方向，按同一標度作出這個力F的圖示；
F．比較力F'和F的大小和方向，看它們是否相同，得出結論．
上述步驟中：
①有重要遺漏內容的步驟的序號是

C

和

E

；
②遺漏的內容分別是

描下兩力的方向

和

結點拉至O點

（3）（9分）為了測定電源電動勢E的大小、內電阻r和定值電阻r的阻值，某同學利用DIS設計了如圖所示的電路，閉合電鍵S_l，調節滑動變阻器的滑動觸頭P向某一方向移動時，用電壓傳感器l、電壓傳感器2和電流傳感器測得數據；并根據測量數據計算
機分別描繪了如圖所示的M、N兩條U-I直線，不考慮傳感器在測量過程中對電路的影響，請回答下列問題：

①根據圖中的M、N兩條直線可知

BC

A．直線M是根據電壓傳感器l和電流傳感器的數據畫得的
B．直線M是根據電壓傳感器2和電流傳感器的數據畫得的
C．直線N是根據電壓傳感器1和電流傳感器的數據畫得的
D．直線N是根據電壓傳感器2和電流傳感器的數據畫得的
②圖象中兩直線交點處電路中的工作狀態是

AC

A．滑動變阻器的滑動頭P滑到了最左端    B．電源的輸出功率最大
C．定值電阻R₀上消耗的功率為0.5W    D．電源的效率達到最大值
③根據圖可以求得電源電動勢E=

1.50

V，內電阻r=

1.0

Ω．

Answer 1

分析：（1）掌握游標卡尺的使用方法：游標為50分度，則游標上每一小格的長度為

49mm

50

=0.98mm；先讀得主尺與游標上對齊的格的示數及游標上所對齊的格數n，用主尺的示數減去n×0.98即為游標卡尺的示數；
（2）根據實驗的原理可知，在實驗中要確定出各力的大小及方向，同時還應保證合力與分力的效果相同，則可分析題目中給出的步驟找出遺漏的內容；
（3）①由電路圖可知，電壓傳感器1測電源的輸出電壓，電壓傳感器2測量R₀兩端電壓，則根據兩處電壓的特點可知兩圖的意義；
②兩圖象相交點說明此時兩電壓傳感器的示數相等，則根據電路的結構可分析此種現象的原因，并可求得電源的效率及R₀消耗的功率；
③由圖象與縱軸的交點可確定電動勢，由交點的數據可利用閉合電路歐姆定律求得內阻．

解答：解：（1）由圖可知，游標上的第5小格與主尺上的47mm刻度對齊，則讀數為47mm-5×0.98mm=42.10mm；
（2）①由實驗數據可知，實驗中沒有得出兩力的方向；同時沒有將結點拉至O點，無法保證實驗效果相同；
故答案為：①C、E  ②描下兩力的方向，結點拉至O點；
（3）由圖可知電壓傳感器1測電源的路端電壓，電壓傳感器2測R₀兩端的電壓；電流傳感器測電路中的電流；
①由圖可知，M圖象中的電壓隨電流的增大而增大，故M應為R₀兩端的電壓；而N圖象中電壓隨電流的增大而減小，符合閉合電路的歐姆定律U=E-Ir，故N顯示的是電源的輸出電壓與電流的關系；故選BC； 
 ②兩圖象相交說明R₀兩端的電壓等于電源的輸出的電壓；故說明此時滑動變阻器應短路，電源直接接在了R₀兩端，故滑動變阻器接在了最左端，故A正確；
此時電源的輸出功率等于R₀的功率，故R₀消耗的功率P=UI=1.0×0.5W=0.5W；故C正確；
因為電源的輸出功率取決于內電阻與外電阻的關系，當內電阻等于外電阻時輸出功率最大，而題目中不知電阻關系，無法確定功率大小，故B錯誤；
外電阻越大，電源的效率越高，故電源的效率沒有達到最大，故D錯誤；
故選AC；
③由N圖縱軸的交點為1.50V，則可知電源電動勢為1.50V；
由交點可知，電源的路端電壓為1.0V，此時電流為0.5A，則由閉合電路歐姆定律可知：
r=

E-U

I

=

1.50-1

0.5

A=1.0Ω；
故答案為：（1）42.10；（2）①CE②描下兩力的方向，拉點拉至O點；（3）①BC；②AC；③1.50；1.0．

點評：（1）游標卡尺的讀數有兩種方法，本解法采用了現行課本中的讀數方法，可根據原理去體會讀數的方法；
（2）實驗中一定要通過實驗的原理去掌握實驗，脫離開原理是無法正確解決實驗問題的；
（3）測定電動勢和內阻的實驗中要注意數據的處理時主要應用了圖象法，要將公式與圖象聯系在一起理解．