Question

學習了電學知識后，小明、小亮和小艷所在的興趣小組發(fā)現：電學量的變化往往能夠用來反映力學、熱學、光學等物理量的變化。在老師的點撥下，他們在探究過程中不斷完善和優(yōu)化方案，共同設計了一種利用電學量的變化來反映力學距離變化的裝置。

(1)．圖甲所示是他們最初設計的裝置原理圖。圖中R0是定值電阻，ab是總電阻為9Ω、長60 cm、粗細均勻、電阻隨長度均勻變化，且沿豎直方向固定放置的金屬桿，M是上下均有掛環(huán)、可沿豎直導軌上下移動的小物塊，M上連有一根左端有滑片P、電阻不計的水平金屬細桿，細桿與導線以及P與ab均接觸良好。P在ab的中點時，對應于M既不上移也不下移的位置。除金屬桿ab、小物塊M、金屬細桿和導軌外，他們還準備了以下器材：

A．電源(提供4 V的穩(wěn)定電壓)

B．電流表A(量程0～0．6 A)

C．電壓表V1(量程0～3 V)

D．電壓表V2(量程0～15 V)

E．定值電阻R0(1Ω、3Ω、5Ω和6Ω的電阻各一個)

F．開關S一個，導線(足夠長)若干

①認真研究該原理圖后，小艷認為圖中只需一個電表即可，于是她將電流表去掉，則電流表所在處應該________(填“讓其斷路”或“用一根導線替代”)。

②小明和小亮認為：該裝置應該盡量大的反映M移動的距離范圍，同時還希望電壓表上的每根刻度線都能夠表示出M移動的距離值。要達到此目的，電壓表應該選______(填器材序號字母)；定值電阻R0應該選阻值為________Ω的電阻。

③在選擇好合適的電壓表和電阻后，當滑片P在ab的中點，M既不上移也不下移時，電壓表的示數為 V。

(2)．老師在充分肯定他們的設計方案后，提出一個建議：能否在上述改進并初步完善的方案基礎上再想想辦法，使測量的距離范圍更大?

他們經過熱烈討論后，決定增加一組滑輪組試試。乙中的A、B、C是小明、小亮和小艷分別畫出的滑輪組與M連接的示意圖。他們希望通過電表的示數間接反映繩上N點的移動距離，且要求N點移動距離范圍超過M。

①小明的連接方式能夠達到目的嗎? （選填“能”或“不能”）

②___ _的連接方式，測量的N點移動距離范圍最大。以此連接方式，若電壓表的指針指在量程的1/3的刻度線處，則表示的N點 (填“向上”或“向下”）移動了 cm的距離。

Answer 1