如圖1所示的電路中，AB是一段粗細均勻的電阻絲，R是保護電阻，電阻值為2Ω，電源的電動勢為6V，安培表內阻為零，其示數為I，滑動片P與電阻絲有良好的接觸，且AP長為L，其它連接導線電阻不計．閉合電鍵，調節P的位置，記錄L和與之相對應的I數據，并同時計算出

1

I

值列表如下：

實驗次數	1	2	3	4	5
L（m）	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50
I（A）	1.78	1.39	1.09	0.96	0.83
1 I （A-1）	0.56	0.72	0.92	1.04	1.20

（1）在圖2中畫出

1

I

-L的圖象
（2）從

1

I

-L的圖象中求出截距b和斜率k
（3）根據截距和斜率，求出電源內電阻r和該電阻絲單位長度電阻R₀

影響材料電阻率的因素很多，一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大，半導體材料的電阻率則與之相反，隨溫度的升高而減小．某學校研究小組需要研究某種材料的導電規律，他們用這種材料制作成電阻較小的元件P，測量元件P中的電流隨兩端電壓從零逐漸增大過程中的變化規律．
（1）圖a是他們按設計好的電路連接的部分實物圖，請添加兩根導線，使電路完整．
（2）改變滑動變阻器的阻值，記錄兩電表的讀數．根據表中數據，在圖b中畫出元件P的I-U圖象，并判斷元件P是金屬材料還是半導體材料？答：
（3）若可供選擇的滑動變阻器有R₁（最大阻值2Ω，額定電流為0.3A）、R₂（最大阻值10Ω，額定電流為1A），則本實驗應該選用滑動變阻器．（填器材前的編號）
（4）把元件P接入如圖c所示的電路中，已知定值電阻R阻值為4Ω，電電動勢為2V，內阻不計，則該元件實際消耗的電功率為W．

U/V	0	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.50
I/A	0	0.04	0.09	0.16	0.25	0.36	0.56

實驗桌上有外形十分相似的發光二極管和電容器各一只，它們的性能均正常．
（1）現在用多用電表的歐姆擋，分別測量它們的正反向電阻．測量結果如下：測甲元件時，R_正=0.5kΩ，R_反=100kΩ；測乙元件時，開始時指針偏轉到0.5kΩ，接著讀數逐漸增加，最后停在“∞”上．則甲、乙二個元件分別是、．
（2）若想測量上述發光二極管的發光效率，某同學設計了如圖甲所示的實驗：將一個標有“0.5V 1W”的發光二極管接入電路，使之正常發光，在發光二極管的同一水平面、正對光線方向放一個光強探頭，以測定與光源間距為d時相應的光強值I（單位面積上光的照射功率）．實驗測得數據如下表，并用一數字圖象處理器將表內數據分別在I-d、I-d^-1、I-d^-2坐標平面內標得如下數據點，如圖乙所示．

d/×10-2m	2.50	3.50	4.50	5.50	6.50	7.50	8.50	9.50
I/W?m-2	32.00	16.33	9.97	6.61	4.73	3.56	2.77	2.22

①根據圖中三個數據點圖，可以將I與d之間的數學關系式寫為，其中的常量為．
②若把發光二極管看成點光源，在與點光源等距離的各點，可以認為光源向各個方向發出的光強大小幾乎相等．此時，我們可以建立一個點光源散射光的模型，從而求出光源的發光功率P₀、光強I及相應的與光源距離d之間的關系式：P₀=．
③根據以上條件和有關數據，可以算出這個發光二極管的電--光轉換效率約為η=．（不考慮光傳播過程中的能量損失）

（2008?上海模擬）如圖所示，金屬板AB間有一場強E=200N/C的勻強電場，靠近B板處有一擋板L，距板L為h=5cm、距A板為H=45cm處有一P點，一帶電量q=-2×10^-3C的小球開始時靜止于P點，在電場力作用下（重力作用不計）小球向左運動，在與擋板L相碰后電量減少為碰前的k倍（k＜1），且減少的電量不積累在L板上．已知k=

5

6

，小球碰撞前后瞬間速度的大小不變，但方向相反．
（1）設勻強電場中擋板L所在位置的電勢為零，求小球在P點時的電勢能．（電勢能用符號“ε”表示）
（2）小球第一次與擋板L碰后，能運動到與擋板L的最大距離為多少？
（3）小球經過多少次碰撞后，才能抵達A板？