(1)為探究物體下落過(guò)程中機(jī)械能是否守恒,采用實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示.已知重力加速度大小為g
①其設(shè)計(jì)方案如下:讓質(zhì)量為m的立方體小鐵塊從開(kāi)始端自由下落,開(kāi)始端至光電門的高度差為h,則此過(guò)程中小鐵塊重力勢(shì)能的減少量為
;若測(cè)出小鐵塊通過(guò)光電門時(shí)的速度v,則此過(guò)程中小鐵塊動(dòng)能增加量為
;比較這兩個(gè)量之間的關(guān)系就可得出此過(guò)程中機(jī)械能是否守恒.
②.具體操作步驟如下:
A.用天平測(cè)定小鐵塊的質(zhì)量m;
B.用游標(biāo)卡尺測(cè)出立方體小鐵塊的邊長(zhǎng)d;
C.用刻度尺測(cè)出電磁鐵下端到光電門的距離h;
D.電磁鐵先通電(電源未畫出),讓小鐵塊吸在開(kāi)始端;
E.?dāng)嚅_(kāi)電源,讓小鐵塊自由下落;
F.計(jì)時(shí)裝置記錄小鐵塊經(jīng)過(guò)光電門所用時(shí)間為t,計(jì)算出相應(yīng)速度v;
G.改變光電門的位置,重復(fù)C、D、E、F等步驟,得到七組(h
i,
)數(shù)據(jù);
H.將七組數(shù)據(jù)在v
2-h坐標(biāo)系中找到對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn),擬合得到如圖所示直線.
上述操作中有一步驟可以省略,你認(rèn)為是
(填步驟前的字母);計(jì)算小鐵塊經(jīng)過(guò)光電門的速度表達(dá)式v=
.
③.在誤差允許范圍內(nèi),若v
2-h圖線斜率k=
,則可判斷小鐵塊在下落過(guò)程中機(jī)械能守恒.
(2)發(fā)光二極管在生產(chǎn)和生活中得到了廣泛應(yīng)用.正常使用時(shí),帶“+”號(hào)的一端接高電勢(shì),帶“-”號(hào)的一端接低電勢(shì).某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)描繪它的伏安特性曲線.
①實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下:
A.電壓表(3V,內(nèi)阻約10kΩ) B.電壓表(15V,內(nèi)阻約25kΩ)
C.電流表(50mA,內(nèi)阻約50Ω) D.電流表(0.6A,內(nèi)阻約1Ω)
E.滑動(dòng)變阻器(0-10Ω,3A) F.電源(6V,內(nèi)阻不計(jì)) G.開(kāi)關(guān),導(dǎo)線
在做實(shí)驗(yàn)時(shí),電壓表選用
,電流表選用
(填選項(xiàng)字母).
②請(qǐng)?jiān)趫D甲中以筆劃線代替導(dǎo)線,按實(shí)驗(yàn)要求將實(shí)物圖中的連線補(bǔ)充完整.
③根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn),請(qǐng)?jiān)趫D乙所示的坐標(biāo)紙中畫出該發(fā)光二極管的I-U圖線.若該發(fā)光二極管的最佳工作電流為10mA,現(xiàn)將該發(fā)光二極管與電動(dòng)勢(shì)為3V、內(nèi)阻不計(jì)的電池組相連,還需串聯(lián)一個(gè)阻值R=
Ω的電阻,才能使它工作在最佳狀態(tài) (計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字).