Question

（1）做“探索彈力與彈簧伸長量關系”的實驗步驟如下：
A．以彈簧伸長量為橫坐標，以彈力為縱坐標，描出各組數據（x，F）對應的點，并用平滑的曲線連接起來
B．記下彈簧不掛鉤碼時．其下端在刻度尺上的刻度L
C．將鐵架臺固定在桌子上（也可在橫梁的另一端掛上一定的配重），并將彈簧的一端系于橫梁上，在彈簧附近豎直固定一刻度尺
D．依次在彈簧下端掛上2個、3個、4個…鉤碼，并分別記下鉤碼靜止時彈簧下端所對應的刻度，并記錄在表格內，然后取下鉤碼
E．以彈簧伸長量為自變量，寫出彈力與伸長量的關系式．首先嘗試寫成一次函數，不行再寫成二次函數
F．解釋函數表達式中常數的物理意義
G．整理儀器
①請將以上步驟按操作的先后順序排列出來，為：______；
②某同學在做研究彈簧的形變與外力的關系實驗時，作出外力F與彈簧總長度L的關系圖線如右圖所示．該實驗始終在彈簧的彈性限度內進行．由右圖可知：該彈簧的自然長度為______；該彈簧的勁度系數為______．（后一空保留三位有效數字）
（2）用右下圖給出的器材，測量一只標有“3V、0.6W”的小燈泡正常發光時的電阻R₁．實驗過程要求盡量減小誤差（滑動變阻器最大阻值為10Ω；電源電動勢為12V，內阻為1Ω；電流表內阻約為1Ω，電壓表的內阻約為10kΩ）．
①電流表應選用的是量程是______ A（選填“0.6”或“3”），電壓表應選用的是量程是______ V（選填“3”或“15”）；
②請將你設計的實驗電路圖，畫在左下方的虛線框中；
③根據②中的電路圖，用筆畫線代替導線，完成右下圖中的實物連接；
④若小燈泡發光較暗時的電阻為R₂，你根據所學的知識可判斷出R₁與R₂的大小關系是R₁______R₂（選填“大于”、“等于”或“小于”）．

Answer 1

【答案】分析：（1）①實驗步驟要本著先安裝設備，再進行實驗，后進行數據處理的思路進行；②根據胡克定律寫出F與L的關系方程，然后根據有關數學知識進行求解．
（2）電源、滑動變阻器、導線和電鍵是必須選擇的，要減小誤差，電壓表和電流表量程都選擇較小的量程，只要不超過量程即可；
為獲得較大的電壓條件范圍，滑動變阻器選擇分壓式接法；由于待測電阻的電阻值與電流表的電阻值較接進，故采用電流表外接法．
解答：解：（1）①本著安裝設備，進行實驗，數據處理的思路進行安排實驗步驟，對于儀器的整理可以做完實驗后進行，也可以最后處理完數據后進行．
故答案為：CBDGAEF
②根據胡克定律有：F=k（l-l），由此可橫軸截距大小為彈簧原長，圖象的斜率大小為彈簧的勁度系數，
故由圖象得：l=10cm，k=50N/m．
（2）①要減小誤差，在不超出量程的情況下，電壓表和電流表量程盡量選擇較小的量程；
電流表應選用的是量程是0.6A，電壓表應選用的是量程是3V，
②

③

④燈正常發光時溫度比發光較暗時高，所以小燈泡正常發光時的電阻大．即R₁ 大于R₂．
故答案為：（1）①CBDAEFG 
②10cm，50N/m
（2）①0.6，3
②如圖
③如圖
④大于
點評：（1）對于基礎實驗要加強動手能力，提高實驗水平，同時加強數學知識在物理中的應用，提高數據處理能力．
（2）本題關鍵要明確電阻的測量方法、原理和實驗誤差的處理，其中用伏安法測量電阻時電流表內、外接法和滑動變阻器的接法選擇是重點所在．