某同学用量程为15 V的电压表连接成如图14-12-13所示的电路.实验步骤如下：

图14-12-13

(1)合上开关S，将电阻箱R阻值调到R₁=10 Ω，读得电压表的读数为U₁.

(2)将电阻箱R阻值调到R₂=20 Ω，读得电压表的读数为U₂.

由方程U₁=、U₂=解出E、r，为了减少实验误差，上述实验在选择器材和实验步骤中，应做哪些改进？____________，____________________________________.

（1）几名学生进行野外考察，登上一山峰后，他们想粗略测出山顶处的重力加速度。于是他们用细线拴好石块P系在树枝上做成一个简易单摆，如图12所示。然后用随身携带的钢卷尺、电子手表进行了测量。同学们首先测出摆长L，然后将石块拉开一个小角度，由静止释放，使石块在竖直平面内摆动，用电子手表测出单摆完成n次全振动所用的时间t。

①利用测量数据计算山顶处重力加速度的表达式g=　　　　　 ；

②若振动周期测量正确，但由于难以确定石块重心，测量摆长时从悬点一直量到石块下端，所以用这次测量数据计算出来的山顶处重力加速度值比真实值　　　　 （选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。

　 （2）在“测定金属的电阻率”的实验中，所用金属电阻丝的电阻约为30Ω。现通过以下实验测量该金属材料的电阻率。

①用螺旋测微器测量电阻丝直径，其示数如图13所示，则该电阻丝直径的测量值

d=　　　 mm；

电压表V₁（量程0～3V，内阻约3kΩ）；

电压表V₂（量程0～15V，内阻约15kΩ）；

电流表A₁（量程0～100mA，内阻约5Ω）；

电流表A₂（量程0～0.6A，内阻约0.1Ω）；

滑动变阻器R₁（0～10Ω）；

滑动变阻器R₂（0～1kΩ）；

电源E（电动势为4.5V，内阻不计）。

为了便于调节电路并能较准确的测出电阻丝的阻值，电压表应选　　　 ，

电流表应选　　　 ，滑动变阻器应选　　　　　　 。

　　　 ④利用测量数据画出U一L图线，如图16所示，其中（L₀，U₀）是U―L图线上的一个点的坐标。根据U一L图线，用电阻丝的直径d、电流I和坐标（L₀，U₀）可计算得出电阻丝的电阻率=　　　　　 　。（用所给字母表示）

（10分）某实验小组设计如图甲所示电路探究硅光电池，给硅光电池加反向电压(硅光电池负极接高电势点，正极接低电势点)，探究其在无光照时的反向伏安特性．图中电压表V1量程选用3 V，内阻为6.0 kΩ；电压表V2量程选用15 V，内阻约为30 kΩ；R0为保护电阻；直流电源电动势E约为12 V，内阻不计．(硅光电池在无光照时不产生电能，可视为一电子元件)

①根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙连接成完整电路．

②用遮光罩罩住硅光电池，闭合开关S，调节变阻器R，读出电压表V1、V2的示数U1、U2.

(ⅰ)某次测量时，电压表V1示数如图丙，则U1＝???????? V，可算出通过硅光电池的反向电流大小为________mA(保留两位小数)．

(ⅱ)该小组测出大量数据，筛选出下表所示的9组U1、U2数据，算出相应的硅光电池两端反向电压Ux和通过的反向电流Ix(表中“－”表示反向)，并在坐标纸上建立Ix－Ux坐标系，标出了与表中前5组Ux、Ix数据对应的5个坐标点．请你标出余下的4个坐标点，并绘出Ix－Ux图线．

(ⅲ)由Ix－Ux图线可知，硅光电池无光照下加反向电压时，Ix与Ux成????????? (填“线性”或 “非线性”)关系．