Question

（2013?佛山一模）（1）①小翔利用如圖甲所示的裝置，探究彈簧彈力F與伸長量△l的關系，由實驗繪出F與△l的關系圖線如圖乙所示，該彈簧勁度系數為

125

N/m．

②小麗用如圖丙所示的裝置驗證“力的平行四邊形定則”．用一木板豎直放在鐵架臺和彈簧所在平面后．其部分實驗操作如下，請完成下列相關內容：
A．如圖丙，在木板上記下懸掛兩個鉤碼時彈簧末端的位置O；
B．卸下鉤碼然后將兩繩套系在彈簧下端，用兩彈簧稱將彈簧末端拉到同一位置O，記錄細繩套AO、BO的

方向

及兩彈簧稱相應的讀數．圖丁中B彈簧稱的讀數為

11.40

N；
C．小麗在坐標紙上畫出兩彈簧拉力F_A、F_B的大小和方向如圖丁所示，請在圖戊中作出F_A、F_B的合力F’；
D．已知鉤碼的重力，可得彈簧所受的拉力F如圖戊所示，觀察比較F和F’，得出結論．
（2）用發光二極管制成的LED燈具有發光效率高、使用壽命長等優點，在生產與生活中得到廣泛應用．某同學找到一個LED燈泡，研究它的特性，測得它兩端電壓U和通過的電流I，數據如下表：

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
U/V	0.00	…	…	…	2.60	2.72	2.80	2.92	3.00	3.17	3.30	3.50
I/mA	0.00	…	…	…	1.29	5.77	8.71	19.05	27.30	38.86	50.63	68.00

①實驗室提供的器材如下：
A．電流表（量程0-0.6A，內阻約1Ω）
B．電流表（量程0-100mA，內阻約50Ω）
C．電壓表（量程0-6V，內阻約50kΩ）
D．電壓表（量程0-15V，內阻約60kΩ）
E．電源（電動勢6V，內阻不計）
F．滑動變阻器（阻值范圍0-10Ω，允許最大電流3A）
G．開關，導線
該同學做實驗時，電壓表選用的是

C

，電流表選用的是

B

（填選項字母）；
②請在如圖己中以筆劃線代替導線，按實驗要求將實物圖中的連線補充完整；
③開關S閉合之前，圖己中滑動變阻器的滑片應該置于

A

（選填“A端”、“B端”或“AB正中間”）．
④若該LED燈泡的額定電壓為3V，則此LED燈泡的額定功率為

8.19×10^-2

．

Answer 1

分析：在F-L的圖線中，圖線的斜率表示彈簧的勁度系數；
本實驗的目的是要驗證平行四邊形定則，理解實驗的原理即可解答本題；彈簧秤讀數時要注意估讀；
根據實驗測得它兩端電壓U和通過它電流I的數據的范圍可以選擇電壓表和電流表；
描繪該二極管的伏安特性曲線，電壓電流要從0測起，所以滑動變阻器應該用分壓式，從表格中數據看，二極管的電阻更接近電流表的內阻，所以電流表應該用外接法，然后將圖中實物圖補充完整；
開關S閉合之前要使燈上的電壓最小；
從表格讀出二極管3V時的電流然后根據P=UI求功率．

解答：解：（1）圖線的斜率表示彈簧的勁度系數k=

5

0.04

=125N/m
故答案為：125
（2）根據驗證平行四邊形定則的實驗原理要記錄細繩套AO、BO的方向和拉力大小，拉力大小由彈簧秤讀出，分度值為0.1N，估讀一位：11.40N
作圖如下：

故答案為：方向，11.40，如圖．
（3）根據實驗測得它兩端電壓U和通過它電流I的數據的范圍可知：電壓變化的最大值為3.5V，所以電壓表選C；電流表變化的最大值為70mA，所以電流表選B；
描繪該二極管的伏安特性曲線，電壓電流要從0測起，所以滑動變阻器應該用分壓式，從表格中數據看，二極管的電阻更接近電流表的內阻，所以電流表應該用外接法，實物連接如下圖：

故答案為：C，B，如圖，A．
（4）由表格知電壓為3V時電流為27.30mA，則功率P=UI=3×27.30×10^-3=8.19×10^-2w
故答案為：8.19×10^-2w．

點評：解決本題關鍵：1、知道驗證平行四邊形定則的實驗原理及二極管的特性．
2、如何選取電流表的內外接和滑動變阻器的分壓限流接法．