学习了电学知识后,小明、小亮和小艳所在的兴趣小组发现:电学量的变化往往能够用来反映力学、热学、光学等物理量的变化.在冯老师的点拨下,他们在探究过程中不断完善和优化方案,共同设计了一种用电学量的变化来反映力学量--距离变化的装置.
(1)图(甲)所示是他们最初设计的装置原理图.图中R
是定值电阻,ab是总电阻为9欧,长60cm,粗细均匀,电阻随长度均匀变化,且沿竖直方向固定放置的金属杆,M是上下均有挂环、可沿竖直导轨上下移动的小物块,M上连有一根左端有滑片P、电阻不计的水平金属细杆,细杆与导线以及P与ab均接触良好,P在ab的中点时,对应于M既不上移也不下移的位置.
除金属杆ab、小物块M、金属细杆和导轨外,他们还准备了以下器材:
A.电源(提供4V的稳定电压) B.电流表A(量程0-0.6A)
C.电压表V.(量程0~3V) D.电压表V
2(量程0~15V)
E.定值电阻R
(1欧、3欧、5欧和6欧的电阻各一个) F.开关S一个,导线(足够长)若干
①认真研究该原理图后,小艳认为图中只需一个电表即可,于是她将电流表去掉,则电流表所在处应该______(填“让其断路”或“用一根导线替代”).
②小明和小亮认为:该装置应该尽量大地反映M移动的距离范围,同时还希望电压表上的每根刻度线都能够表示出肘移动的距离值.要达到此目的,电压表应该选______(填器材序号字母);定值电阻应该选阻值为______欧的.
③在他们改进并初步完善的设计方案中,P在ab的中点,M既不上移也不下移时,电压表的示数是______.
(2)冯老师在充分肯定他们的设计方案后,提出-个建议:能否在上述改进并初步完善的方案基础上再想想办法,使测量的距离范围更大?
他们经过热烈讨论后,决定增加一组滑轮组试试.图中的A、B、C是小明、小亮和小艳分别画出的滑轮组与M连接的示意图.他们希望通过电表的示数间接反映绳上N点的移动距离,且要求N点移动距离范围超过M.
①小明的连接方式能够达到目的吗?请说明理由.______.
②______(填“小明”、“小亮”或“小艳”)的连接方式,测量的N点移动距离范围最大.该连接方式中,电压表量程的l/3刻度线处表示的N点移动距离为______(填“向上”或“向下”移动的距离值).
考点分析:
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μmg
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