物理學(xué)中用一根帶有______的線段來(lái)表示力，______的方向表示力的方向，這樣的力的表示法稱為__________；如果線段的長(zhǎng)短嚴(yán)格按照_____來(lái)畫，這樣的表示法叫做_______。

物理學(xué)家密立根1911年曾以著名的油滴實(shí)驗(yàn)推斷出自然界存在基元電荷，并推算出基元電荷的帶電量。下面讓我們追溯這個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，并提出問(wèn)題。

    如圖所示，兩塊水平放置的平行金屬板間距離為d，油滴從噴霧器的噴嘴噴出時(shí)，由于與噴嘴摩擦而帶負(fù)電。油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少數(shù)油滴通過(guò)上面金屬板的小孔進(jìn)入平行金屬板間。油滴所受空氣的浮力遠(yuǎn)小于重力，可以忽略。當(dāng)平行金屬板間沒(méi)加電壓時(shí)，由于空氣阻力與速度大小成正比（設(shè)比例系數(shù)為常數(shù)k，且k>0），經(jīng)過(guò)一短時(shí)間，即可觀察到質(zhì)量為m的帶電油滴以恒定的速率v₁在空氣中緩慢降落。

(1) 若在平行金屬板間加電壓U（上極板為正），可見到油滴以恒定速率v₂緩慢上升。設(shè)重力加速度為g，試求油滴所帶電量q（用d、U、k、v_l、v₂等已知量表示）。

(2) 若平行金屬板間不加電壓，油滴在兩板間以恒定速率v₁下降時(shí)，移動(dòng)某一豎直距離所需時(shí)間為t₁；加了電壓U后，油滴以恒定速率v₂上升同一豎直距離所需時(shí)間為t₂，則油滴的帶電量可表示為。試用已知量d、g、U、t₁及油滴質(zhì)量m來(lái)表示A的表達(dá)式。

(3) 若這時(shí)把加在平行金屬板間的電壓撤除，使油滴以恒定速率下降一段距離；然后向平行金屬板間照射X射線，改變油滴的帶電量后，又在平行金屬板間加上電壓U，測(cè)定該油滴勻速上升同一豎直距離的時(shí)間t₂。依此類推，多次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明總是0.00535s^-1的整數(shù)倍。由此可推論：自然界中一定存在基元電荷。已知該實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的一組數(shù)據(jù)如下：d=2.0´10^-2m，m=3.2´10^-16kg，t₁=11.9s，U=25V，并取g=9.8m/s²，試由此計(jì)算基元電荷的帶電量(取兩位有效數(shù)字)。

①請(qǐng)你完成測(cè)量玻璃折射率的光路。

②在只有一對(duì)三角板(帶刻度)、沒(méi)有量角器的情況下，要測(cè)量出玻璃折射率，試在圖中畫出所需的線段，標(biāo)出相關(guān)字母。

③根據(jù)所測(cè)量的線段長(zhǎng)度，計(jì)算折射率的表達(dá)式應(yīng)為(用線段的名稱表示)：_____________

（2）從下列實(shí)驗(yàn)器材中選出適當(dāng)?shù)钠鞑�，設(shè)計(jì)測(cè)量電路來(lái)測(cè)量?jī)蓚�(gè)電流表的內(nèi)阻，要求方法簡(jiǎn)捷，有盡可能高的測(cè)量精度。

（A）待測(cè)電流表A₁，量程50 mA，內(nèi)電阻約幾十Ω

（B）待測(cè)電流表A₂，量程30 mA，內(nèi)電阻約幾十Ω

（C）電壓表V，量程15 V，內(nèi)阻r_V=15 kΩ

（D）電阻箱R₁，阻值范圍0—9 999.9 Ω

（E）電阻箱R₂，阻值范圍0—99.9Ω

（F）滑動(dòng)變阻器R₃，阻值0—150 Ω，額定電流1.5 A

（G）滑動(dòng)變阻器R₄，阻值0—20 Ω，額定電流1.5 A

（H）電阻R₀，阻值是40 Ω，功率是0.5 W（作保護(hù)電阻用）

（I）電池組，電動(dòng)勢(shì)為12 V，內(nèi)電阻約0.5 Ω

此外還有單刀開關(guān)若干和導(dǎo)線若干，供需要選用。

①請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量電路，畫出電路圖。

②選出必要的器材，用器材前的字母表示，有________________________。

③說(shuō)明實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的物理量，并列出計(jì)算兩個(gè)電流表內(nèi)電阻的計(jì)算式。

（1）利用如圖1所示的裝置 可以做力學(xué)中的一些實(shí)驗(yàn)，已知交流 電的頻率為f，小車質(zhì)量為M，鉤碼 質(zhì)量為m．
①如果利用它來(lái)探究物體的加速度與 力、質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，為使小車所受的合外力等于細(xì)線的拉力，應(yīng)該采取的措施是______，要使細(xì)線的拉力等于鉤碼的總重量，應(yīng)該滿足的條件是M______ m（填“大于”、“遠(yuǎn)大于”、“小于”或“遠(yuǎn)小于”）
②在滿足了小車所受的合外力等于細(xì)線的拉力的條件下，且使細(xì)線的拉力等于鉤碼的 總重量，如果利用它來(lái)探究外力做功與動(dòng)能的關(guān)系時(shí)得到的紙帶如圖2所示．O為小車開始 運(yùn)動(dòng)打下的第一點(diǎn)，A、B、C為過(guò)程中的三個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn) 沒(méi)有標(biāo)出，有關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示，要探究小車運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能定理，要滿足一個(gè)怎樣的關(guān)系式______ （用題中的字母符號(hào)表示）

③如果利用此裝置來(lái)驗(yàn)證小車與鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒時(shí)為盡可能消除摩擦力 對(duì)小車的影響：則小車質(zhì)量和鉤碼的質(zhì)量關(guān)系應(yīng)該滿足M______m （填“大于”、“遠(yuǎn)大于”、“小于”或“遠(yuǎn)小于”）
（2）用伏安法測(cè)量金屬絲的電阻，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖3乙所示的電路圖，電源電動(dòng)勢(shì)E=4V． 實(shí)驗(yàn)要求獲得多組數(shù)據(jù)，且金屬絲上所加的電壓須從零開始．
①某同學(xué)先用多用電表粗測(cè)該金屬絲的電阻．用已經(jīng)調(diào)好零且選擇開關(guān)指向歐姆擋“X 10“檔位的多用電表測(cè)量，發(fā)現(xiàn)指針的偏轉(zhuǎn)角度太大，這時(shí)他應(yīng)將選擇開關(guān)換成歐姆擋的檔位（選填“x1OO”或“X1”），然后進(jìn)行______，再次測(cè)量電阻絲的阻值，其表盤及指針?biāo)�指位置如圖3甲所示，則此段電阻絲的電阻為______Ω_．
②請(qǐng)根據(jù)圖乙的電路圖，在圖3丙圖中完成連線．
③連接電路時(shí)，開關(guān)S應(yīng)處于______（選填“閉合“或“斷開”）狀態(tài)；開關(guān)閉合前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于______端（選填“a”或“b”）；為使電壓表示數(shù)增大，P應(yīng)由中點(diǎn)向______端滑動(dòng)（選填“a”或“b”）．