如图所示的器材可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向，其-优题课

利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图1所示：

（1）实验步骤：
①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于 $1 m$ ，将导轨调至水平。
②用游标卡尺测量挡光条的宽度 $l$ ，结果如图2所示，由此读为 $l =$ $m m$ 。
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离 $s$ = $c m$ 。
④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2。
⑤从数字计数器（图1中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间 $Δ t_{1} 和 Δ t_{2}$ 。
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量 $M$ ，再称出托盘和砝码的总质量 $m$ 。
（2）有表示直接测量量的字母写出下列所求物理量的表达式：
①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为 $v_{1}$ =和 $v_{2}$ =。
②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为 $E_{K 1}$ =和 $E_{K 2}$ =。
③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少 $Δ E_{P}$ =（重力加速度为 $g$ ）。
（3）如果 $Δ E_{P}$ ，则可认为验证了机械能守恒定律。

图1为测量电压表 $V$ 内阻 $r$ 的电路原理图。图中两个固定电阻的阻值均为 $R$ ， $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 是开关， $E$ 是电源（内阻可忽略）.
（1）按电路原理图将图2中的实物图连线；

（2）开关 $S_{1}$ 保持断开，合上开关 $S_{2}$ ，此时电压表的读数为 $U_{1}$ ；再合上开关 $S_{1}$ ，电压表的读数变为 $U_{2}$ ，电压表内阻 $r$ =（用 $U_{1}$ 、 $U_{2}$ 和 $R$ 表示）.

Ⅰ
在"探究弹簧弹力大小与伸长量的关系"实验中，甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧，为测量橡皮绳的劲度系数，他们在橡皮绳下端依次逐个挂上钩码（每个钩码的质量均为 $m = 0.1 k g$ ，取 $g = 10 m / s^{2}$ ），并记录绳下端的坐标 $X_{加 i}$ （下标i表示挂在绳下端钩码个数）。然后逐个拿下钩码，同样记录绳下端面的坐标 $X_{减 i}$ ，绳下端面坐标的值 $X_{i} = （ X_{加 i} + X_{减 i}) / 2$ 的数据如下表：

挂在橡皮绳下端的钩码个数	橡皮绳下端的坐标（X_i/mm）
甲	乙
1	216.5	216.5
2	246.7	232.0
3	284.0	246.5
4	335.0	264.2
5	394.5	281.3
6	462.0	301.0

（1）同一橡皮绳的 $X_{加 i}$ $X_{减 i}$ （大于或小于）；
（2）同学的数据更符合实验要求（甲或乙）；
（3）选择一组数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数 $k$ =（ $N / m$ ）；

（4）为了更好的测量劲度系数，在选用钩码时需考虑的因素有哪些？
Ⅱ.
在"描绘小灯泡的伏安特性曲线"的实验中，某同学测得电流-电压的数据如下表所示：

电流I/mA	2．7	5.4	12.4	19.5	27.8	36.4	47.1	56.1	69.6	81.7	93.2
电压U/V	0.04	0.08	0.21	0.54	1.30	2.20	3.52	4.77	6.90	9.12	11.46

（1）用上表数据描绘电压随电流的变化曲线；

（2）为了探究灯丝电阻与温度的关系，已作出电阻随电流的变化曲线如图所示；请指出图线的特征，并解释形成的原因。

为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了"加速度与物体质量、物体受力关系"的实验装置（如图所示）．实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力．

（1）往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车（选填"之前"或"之后"）接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点．
（2）从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间 $t$ 与速度 $v$ 的数据如下表：

时间 $t / s$	0	0.50	1.00	1.50	2.00	2.50
速度 $v / （ m \cdot s^{- 1} ）$	0.12	0.19	0.23	0.26	0.28	0.29

请根据实验数据作出小车的 $v — t$ 图象．

通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大，你是否同意他的观点？请根据 $v — t$ 图象简要阐述理由．

在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的电压表（视为理想电压表）的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路．

（1）实验时，应先将电阻箱的电阻调到．（选填"最大值"、"最小值"或"任意值"）
（2）改变电阻箱的阻值 $R$ ，分别测出阻值 $R_{0} = 10 Ω$ 的定值电阻两端的电压 $U$ ，下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是．（选填"1"或"2"）

方案编号	电阻箱的阻值R/Ω
1	400.0	350.0	300.0	250.0	200.0
2	80.0	70.0	60.0	50.0	40.

（3）根据实验数据描点，绘出的 $\frac{1}{U} - R$ 图象是一条直线．若直线的斜率为 $k$ ，在 $\frac{1}{U}$ 坐标轴上的截距为 $b$ ，则该电源的电动势 $E$ =，内阻 $r$ =．（用 $k$ 、 $b$ 和 $R_{0}$ 表示）