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    【题目】在研究金属电阻阻值与温度的关系时，为了能够较准确地测出金属电阻的阻值，设计了如图甲所示的电路．除了金属电阻Rx外，还提供的实验器材有：

    学生电源E，灵敏电流计G，滑动变阻器R、Rs，定值电阻R1、R2，电阻箱R0，开关S，控温装置，导线若干．

    ①按照电路图连接好电路后，将R0调至适当数值，R的滑片调至最右端，Rs的滑片调至最下端，闭合开关S；

    ②把R的滑片调至适当位置，调节R0，并逐步减小Rs的阻值，直到Rs为零时，电流计G指针不发生偏转，记录R0的阻值和Rx的温度；

    ③多次改变温度，重复实验；

    ④实验完毕，整理器材．

    根据上述实验回答以下问题：

    (1)上述②中，电流计G指针不发生偏转时，a点电势________(选填“大于”“等于”或“小于”)b点电势．

    (2)某次测量时，R0的旋钮如图乙所示，则R0的读数为________Ω.

    (3)用R0、R1、R2表示Rx，Rx＝________．

    (4)求出的阻值Rx和对应温度如下表所示：

    温度t/℃

    35.0

    40.0

    45.0

    50.0

    55.0

    阻值Rx/Ω

    58.3

    59.4

    60.6

    61.7

    62.8

    请在图丙所示的坐标纸上描绘出Rxt图线_______________．

    (5)本实验中Rs的作用为________________________．

    【答案】等于 40.0 保护电流计

    【解析】

    （1）上述②中，电流计G指针不发生偏转时，说明电流计中无电流，即a点电势等于b点电势．

    （2）R0的读数为40.0Ω.

    （3）设上边支路的电流为I1，下边支路的电流为I2，当a点电势等于b点电势时：I1Rx=I1R1；I2R0=I2R2；两式相除可知：，即；

    （4）根据实验数据描绘出Rx-t图线如图；

    （5）本实验中Rs的作用为保护电流计；

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    ①把笔竖直倒立于水平硬桌面，下压外壳使其下端接触桌面（见位置a），弹簧压缩3.6mm；

    ②由静止释放，外壳竖直上升与静止的内芯发生碰撞前瞬间，弹簧恰好恢复原长（见位置b）；

    ③外壳与内芯发生碰撞，碰撞后内芯与外壳以共同的速度一起上升到最大高度处（见位置c）．不计摩擦与空气阻力，则：

    (1)求轻质弹簧的劲度系数并在图丁中画出弹簧弹力随压缩量x变化的关系示意图（不用标出具体数据）；

    (2)借助弹簧弹力的大小F随弹簧压缩量x变化的F-x图像可以确定弹力做功的规律，在此基础上，求外壳竖直上升与静止的内芯发生碰撞前瞬间的速度（该过程重力做功远小于弹力做功，可忽略）；

    (3)求碰撞后内芯与外壳以共同的速度一起上升到的最大高度为多少？已知碰撞后的共同速度大小为碰撞前瞬间外壳速度大小的．

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