利用如图所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2的阻值。实验-优题课

如图是测量阻值约几十欧的未知电阻 $R_{x}$ 的原理图，图中 $R_{0}$ 是保护电阻（ $10 Ω$ ）， $R_{1}$ 是电阻箱（ $0 ～ 99.9 Ω$ ）， $R$ 是滑动变阻器， $A_{1}$ 和 $A_{2}$ 是电流表， $E$ 是电源（电动势 $10 V$ ，内阻很小）。
在保证安全和满足要求的情况下，使测量范围尽可能大。实验具体步骤如下：

（i）连接好电路，将滑动变阻器R调到最大；
（ii）闭合 $S$ ，从最大值开始调节电阻箱 $R_{1}$ ，先调 $R_{1}$ 为适当值，再调滑动变阻器 $R$ ，使 $A_{1}$ 示数 $I_{1} = 0.15 A$ ，记下此时电阻箱的阻值 $R_{1}$ 和 $A_{2}$ 示数 $I_{2}$ 。
（iii）重复步骤（ii），再侧量6组 $R_{1}$ 和 $I_{2}$ ；
（iv）将实验洲得的7组数据在坐标纸上描点。
根据实验回答以下问题：
① 现有四只供选用的电流表：

A．	电流表（ $0 ～ 3 m A$ ，内阻为 $2.0 Ω$ ）
B．	电流表（ $0 ～ 3 m A$ ，内阻未知）
C．	电流表（ $0 ～ 0.3 A$ ，内阻为 $5.0 Ω$ )
D．	电流表（ $0 ～ 0.3 A$ ，内阻未知）

$A_{1}$ 应选用， $A_{2}$ 应选用。
② 测得一组 $R_{1}$ 和 $I_{2}$ 值后，调整电阻箱 $R_{1}$ ，使其阻值变小，要使 $A_{1}$ 示数 $I_{1} = 0.15 A$ ，应让滑动变阻器 $R$ 接入电路的阻值（选填"不变"、"变大"或"变小"）。
③ 在坐标纸上画出 $R_{1}$ 与 $I_{2}$ 的关系图。

④ 根据以上实验得出 $R_{x}$ = $Ω$ 。

实验室购买了一捆标称长度为 $100 m$ 的铜导线，某同学想通过实验测其实际长度。该同学首先测得导线横截面积为 $1.0 m m^{2}$ ，查得铜的电阻率为 $1.7 \times 10^{- 8} Ω \cdot m$ ，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻 $R_{x}$ ，从而确定导线的实际长度。可供使用的器材有：
电流表：量程 $0.6 A$ ，内阻约 $0.2 Ω$ ；
电压表：量程 $3 V$ ，内阻约 $9 k Ω$ ；
滑动变阻器 $R_{1}$ ：最大阻值 $5 Ω$ ；
滑动变阻器 $R_{2}$ ：最大阻值 $20 Ω$ ；
定值电阻： $R_{0} = 3 Ω$ ；
电源：电动势 $6 V$ ，内阻可不计；开关、导线若干。回答下列问题：

（1）实验中滑动变阻器应选（填" $R_{1}$ "或" $R_{2}$ "），闭合开关S前应将滑片移至端（填" $a$ "或" $b$ "）。
（3）调节滑动变阻器，当电流表的读数为 $0.50 A$ 时，电压表示数如图乙所示，读数为 $V$ 。（4）导线实际长度为 $m$ （保留2位有效数字）。

某实验小组利用弹簧秤和刻度尺，测量滑块在木板上运动的最大速度。
实验步骤：
①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力，记作；
②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上，通过水平细绳和固定弹簧秤相连，如图甲所示。在端向右拉动木板，待弹簧秤示数稳定后，将读数记作；
③改变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤①②；
实验数据如下表所示：

	1.50	2.00	2.50	3.00	3.50	4.00
	0.59	0.83	0.99	1.22	1.37	1.61

④如图乙所示，将木板固定在水平桌面上，滑块置于木板上左端处，细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物连接，保持滑块静止，测量重物离地面的高度；
⑤滑块由静止释放后开始运动并最终停在木板上的点（未与滑轮碰撞），测量间的距离。
完成下列作图和填空：

（1）根据表中数据在给定坐标纸上作出图线。
（2）由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数（保留2位有效数字）。
（3）滑块最大速度的大小（用和重力加速度表示）。

某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧弹性势能与压缩量的关系

①如图23（a），将轻质弹簧下端固定于铁架台，在上端的托盘中依次增加砝码，测量相应的弹簧长度，部分数据如下表，由数据算得劲度系数 $k$ = $N / m$ 。（ $g$ 取 $9.80 m / s^{2}$ ）

砝码质量（g）	50	100	150
弹簧长度（cm）	8.62	7.63	6.66

②取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图23（b）所示：调整导轨，使滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小。
③用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量 $x$ ；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度 $v$ ，释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为。
④重复③中操作，得到 $v$ 与 $x$ 的关系如图23（c）。由图可知， $v$ 与 $x$ 成关系。由上述实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的成正比。

某同学设计的可调电源电路如图（ $a$ ）所示， $R_{0}$ 为保护电阻， $P$ 为滑动变阻器的滑片。闭合电建 $S$ 。

①用电压表测量 $A$ 、 $B$ 两端的电压：将电压表调零，选择0-3 $V$ 挡，示数如图（ $b$ ），电压值为 $V$ 。
②在接通外电路之前，为了保证外电路的安全，滑片 $P$ 应先置于端。
③要使输出电压 $U$ 变大，滑片 $P$ 应向端滑动。
④若电源电路中不接入 $R_{0}$ ，则在使用过程中，存在的风险（填"断路"或"短路"）。