Question

請完成以下兩小題．
（1）某同學在家中嘗試驗證平行四邊形定則，他找到三條相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小事物，以及刻度尺、三角板、鉛筆、細繩、白紙、釘字，設計了如下實驗：將兩條橡皮筋的一端分別在墻上的兩個釘子A、B上，另一端與第二條橡皮筋連接，結點為O，將第三條橡皮筋的另一端通過細線掛一重物．
①為完成實驗，下述操作中必需的是

 

．
a．測量細繩的長度
b．測量橡皮筋的原長
c．測量懸掛重物后像皮筋的長度
d．記錄懸掛重物后結點O的位置
②釘子位置固定，欲利用現有器材，改變條件再次實驗證，可采用的方法是

 

（2）為了節能和環保，一些公共場所使用光控開關控制照明系統．光控開頭可采用光敏電阻來控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發生變化的元件（照度可以反映光的強弱，光越強照度越大，照度單位為Lx）．某光敏電阻Rp在不同照度下的阻值如下表：

照度（lx）	0.2	0.4	0.6	0.8	1.0	1.2
電阻（kΩ）	75	40	28	23	20	18

①根據表中數據，請在給定的坐標系圖甲中描繪出阻值隨照度變化的曲線，并說明阻值隨照度變化的特點．
②如圖乙所示，當1、2兩端所加電壓上升至2V時，控制開關自動啟動照明系統，請利用下列器材設計一個簡單電路．給1、2兩端提供電壓，要求當天色漸暗照度降低至1.0（1x）時啟動照明系統，在虛線框內完成電路原理圖．
（不考慮控制開關對所設計電路的影響）
提供的器材如下：
光敏電源E（電動勢3V，內阻不計）；
定值電阻：R₁=10kΩ，R₂=20kΩ，R₃=40kΩ（限選其中之一并在圖中標出）
開關S及導線若干．

Answer 1

分析：（1）①結合實驗原理，可從要求記錄各個力的大小和方向的角度考慮；
②從減小誤差的角度考慮；
（2）①作圖直接用描點法即可；
②電路設計，將電源、光敏電阻、定值電阻、電鍵直接串聯，由于光變暗時，光敏電阻變大，分的電壓變大，故將控制系統與光敏電阻并聯，照度降低至1.0（1x）時啟動照明系統，可以算出定值電阻的大小．

解答：解：（1）①根據胡克定律，橡皮條的彈力與伸長量成正比，三根橡皮條相同，因而橡皮條的長度代表了彈力的大小，故需要記錄橡皮條的原長與長度；
   ②某一次測量偶然性較大，故需改變數據多次測量；
故答案為：bcd，更換不同的小重物．
（2）①光敏電阻的阻值隨光照變化的曲線如圖甲所示．
特點：光敏電阻的阻值隨光照強度的增大非線性減小．
②電路原理圖如圖乙所示．
控制開關自動啟動照明系統，給1、2兩端提供電壓，要求當天色漸暗照度降低至1.0（1x）時啟動照明系統，即此時光敏電阻阻值為20kΩ，兩端電壓為2V，電源電動勢為3V，所以應加上一個分壓電阻，分壓電阻阻值為10kΩ，即選用R₁．

點評：驗證力的平行四邊形定則實驗要從實驗的原理角度和減小誤差的角度去分析；電路設計的問題要結合閉合電路歐姆定律去分析！