某实验小组利用力传感器和光电门传感器探究动能定理。将力传感器-优题课

某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。
①将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在方向（填"水平"或"竖直"）
②弹簧自然悬挂，待弹簧时，长度记为 $L_{0}$ ，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为 $L_{x}$ ；在砝码盘中每次增加 $10 g$ 砝码，弹簧长度依次记为 $L_{1}$ 至 $L_{6}$ ，数据如下表表：

代表符号	$L_{0}$	$L_{x}$	$L_{1}$	$L_{2}$	$L_{3}$	$L_{4}$	$L_{5}$	$L_{6}$
数值（cm）	25.35	27.35	29.35	31.30	33.4	35.35	37.40	39.30

表中有一个数值记录不规范，代表符号为。由表可知所用刻度尺的最小长度为。
③图2是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与的差值（填" $L_{0}$ 或 $L_{x}$ "）。

④由图可知弹簧的劲度系数为 $N / m$ ；通过图和表可知砝码盘的质量为（结果保留两位有效数字，重力加速度取 $9.8 m / s^{2}$ ）。

某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻。
①分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图15（a）和图15（b）所示，长度为 $c m$ ，直径为 $m m$ 。

②按图15（c）链接电路后，实验操作如下：
（a）将滑动变阻器 $R_{1}$ 的阻值置于最处（填"大"或"小"）；将 $S_{2}$ 拨向接点1，闭合 $S_{1}$ ，调节 $R_{1}$ ，使电流表示数为 $I_{0}$ ；
（b）将电阻箱 $R_{2}$ 的阻值调至最（填"大"或"小"）；将 $S_{2}$ 拨向接点2；保持 $R_{1}$ 不变，调节 $R_{2}$ ，使电流表示数仍为 $I_{0}$ ，此时 $R_{2}$ 阻值为 $1280 Ω$ ；
③由此可知，圆柱体的电阻为 $Ω$ 。

图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用部分器材已在图中给出，其中 $D$ 为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长； $E$ 为直流电源； $R$ 为电阻箱； $A$ 为电流表； $S$ 为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。

（1）在图中画线连接成实验电路图。

（2）完成下列主要实验步骤中的填空

①按图接线。
②保持开关 $S$ 断开，在托盘内加入适量细沙，使 $D$ 处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量 $m_{1}$ 。
③闭合开关 $S$ ，调节 $R$ 的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使 $D$ ；然后读出，并用天平称出。
④用米尺测量。
（3）用测量的物理量和重力加速度 $g$ 表示磁感应强度的大小，可以得出 $B$ =。
（4）判定磁感应强度方向的方法是：若，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。

某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势 $E$ 和内阻 $r$ ，并探究电极间距对 $E$ 和 $r$ 的影响。实验器材如题图所示。

①测量 $E$ 和 $r$ 的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压 $U$ 和流过电源的电流 $I$ ，依据公式，利用测量数据作出 $U - I$ 图像，得出 $E$ 和 $r$ 。②将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，请在上图中用笔画线代替导线连接电路。
③实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的 $U - I$ 图像如下图中（ $a$ ）、（ $b$ ）、（ $c$ ）、（ $d$ ）所示，由此可知：

在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势（填"增大""减小"或"不变"），电源内阻（填"增大""减小"或"不变"）。
曲线（ $c$ ）对应的电源电动势 $E$ = $V$ ，内阻 $r$ = $Ω$ ，当外电路总电阻为2500 $Ω$ 时，该电源的输出功率 $P$ =

在"探究求合力的方法"实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤、
（1）为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表

用作图法求得该弹簧的劲度系数k =N/m；
（2）某次实验中，弹簧的指针位置如图所示，其读数为N，同时利用（3）中结果获得弹簧上的弹力值为2.50N，请在答题纸上画出这两个共点力的合力F_合；
（3）由图得到F_合=N。
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