15①（供选用《选修1-1》物理课教材的学生做）
DVD影碟机、电视机等电器中都有可以接收遥控器发出的红外线信号，并能够把红外线信号转化为电信号的传感器．下列装置都是传感器，其中和上述传感器工作原理相同的是（　　）

Ⅰ．在《验证机械能守恒定律》实验中，实验装置如图1所示．

（1）根据打出的纸带（图2），选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为x_o，点A、C间的距离为x₁，点C、E间的距离为x₂，交流电的周期为T，当地重力加速度为g，则根据这些条件计算打C点时的速度表达式为：v_c=（用x₁、x₂和T表示）
（2）根据实验原理，只要验证表达式（用g、x₀、x₁、x₂和T表示）成立，就验证了机械能守恒定律．
（3）完成实验中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，我们可以通过该实验装置测定该阻力的大小则还需要测量的物理量是（写出名称）
Ⅱ．某研究性学习小组为了制作一种传感器，需要选用一电器元件．图1为该电器元件的伏安特性曲线，有同学对其提出质疑，先需进一步验证该伏安特性曲线，实验室备有下列器材：

器材（代号）

规格

电流表（A1） 电流表（A2） 电压表（V1） 电压表（V2） 滑动变阻器（R1） 滑动变阻器（R2） 直流电源（E） 开关（S） 导线若干

量程0～50mA，内阻约为50Ω 量程0～200mA，内阻约为10Ω 量程0～3V，内阻约为10kΩ 量程0～15V，内阻约为25kΩ 阻值范围0～15Ω，允许最大电流1A 阻值范围0～1kΩ，允许最大电流100mA 输出电压6V，内阻不计

①为提高实验结果的准确程度，电流表应选用；
电压表应选用；滑动变阻器应选用．（以上均填器材代号）
②为达到上述目的，请在虚线框内（图2）画出正确的实验电路原理图3．
③实物连线（部分已连接好，完成余下部分）

Ⅰ．气垫导轨工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，故滑块运动时受到的阻力大大减小，可以忽略不计．为了探究做功与物体动能之间的关系，在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块，滑块的一端与轻弹簧相接，弹簧另一端固定在气垫导轨的一端，将一光电门P固定在气垫导轨底座上适当位置（如图1），使弹簧处于自然状态时，滑块上的遮光片刚好位于光电门的挡光位置，与光电门相连的光电计时器可记录遮光片通过光电门时的挡光时间．实验步骤如下：
①用游标卡尺测量遮光片的宽度d；
②在气垫导轨上适当位置标记一点A（图中未标出，AP间距离远大于d），将滑块从A点由静止释放．由光电计时器读出滑块第一次通过光电门时遮光片的挡光时间t；
③利用所测数据求出滑块第一次通过光电门时的速度V；
④更换劲度系数不同而自然长度相同的弹簧重复实验步骤②③，记录弹簧劲度系数及相应的速度V，如下表所示：

弹簧劲度系数	k	2k	3k	4k	5k	6k
V （m/s）	0.71	1.00	1.22	1.41	1.58	1.73
V2 （m2/s2）	0.50	1.00	1.49	1.99	2.49	2.99
V3 （m3/s3）	0.36	1.00	1.82	2.80	3.94	5.18

（1）测量遮光片的宽度时游标卡尺读数如图2所示，读得d=m；
（2）用测量的物理量表示遮光片通过光电门时滑块的速度的表达式V=；
（3）已知滑块从A点运动到光电门P处的过程中，弹簧对滑块做的功与弹簧的劲度系数成正比，根据表中记录的数据，可得出合力对滑块做的功W与滑块通过光电门时的速度V的关系是．
Ⅱ．现已离不开电视、手机等电子产品，但这些产品生产过程中会产生含多种重金属离子的废水，这些废水是否达标也引起了人们的关注．某同学想测出学校附近一工厂排出废水的电阻率，以判断废水是否达到排放标准（一般工业废水电阻率的达标值为ρ≥200Ω?m）．图甲为该同学所用盛水容器，其左、右两侧面为带有接线柱的金属薄板（电阻极小），其余四面由绝缘材料制成，容器内部长a=40cm，宽b=20cm，高c=10cm．他将水样注满容器后，进行以下操作：
（1）他先后用多用电表欧姆档的“×1k”、“×100”两个档位粗测水样的电阻值时，表盘上指针如图乙中所示，则所测水样的电阻约为Ω．
（2）他从实验室中找到如下实验器材更精确地测量所取水样的电阻：
A．电流表（量程5mA，电阻R_A=800Ω）
B．电压表（量程15V，电阻R_V约为10.0kΩ）
C．滑动变阻器（0～20Ω，额定电流1A）
D．电源（12V，内阻约10Ω）
E．开关一只、导线若干
请用笔线代替导线帮他在图丙中完成电路连接．
（3）正确连接电路后，这位同学闭合开关，测得一组U、I数据；再调节滑动变阻器，重复上述测量得出一系列数据如下表所示，请你在图丁的坐标系中作出U-I关系图线．

U/V	2.0	3.8	6.8	8.0	10.2	11.6
I/mA	0.73	1.36	2.20	2.89	3.66	4.15

（4）由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率为Ω?m．据此可知，所测水样在电阻率这一指标上（选填“达标”或“不达标”）．

Ⅰ．在《用单摆测重力加速度》的实验中，用游标卡尺测小球直径如图1所示，则小球半径为mm；用秒表测单摆完成50次全振动的时间如图2所示，则单摆周期为s．改变摆长L，测得不同摆长对应的周期，画出T²-L图象，设得到的图象斜率为k，则重力加速度的表达式g=．
Ⅱ．在《伏安法测电阻》的实验中，某同学设计了如图3所示的电路，他计划电压表示数从1.5V调到3V取多组数据，备选器材有：
R_x：待测电阻，阻值约为6Ω
E：电池组，电动势12V，内阻不计
V：电压表，量程3V，内阻很大
A₁：电流表，量程0.6A，内阻约为lΩ
A₂：电流表，量程3A，内阻很小
R₁：定值电阻，阻值20Ω
R₂：定值电阻，阻值15Ω
R₃：滑动变阻器，0～100Ω
R₄：滑动变阻器，0～20Ω
电键，导线若干
（1）为保证完成计划，并达到较高的准确程度，电路中的电流表应选保护电阻R₀应选，滑动变阻器应选．
（2）按如图3所给出的电路图将如图4所示实物图画线连成实验电路，要求闭合电键前滑动变阻器滑片位置正确．