（1）为探究物体下落过程中机械能是否守恒，采用实验装置如图所示．已知重力加速度大小为g
①其设计方案如下：让质量为m的立方体小铁块从开始端自由下落，开始端至光电门的高度差为h，则此过程中小铁块重力势能的减少量为
；若测出小铁块通过光电门时的速度v，则此过程中小铁块动能增加量为
；比较这两个量之间的关系就可得出此过程中机械能是否守恒．
②．具体操作步骤如下：
A．用天平测定小铁块的质量m；
B．用游标卡尺测出立方体小铁块的边长d；
C．用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离h；
D．电磁铁先通电（电源未画出），让小铁块吸在开始端；
E．断开电源，让小铁块自由下落；
F．计时装置记录小铁块经过光电门所用时间为t，计算出相应速度v；
G．改变光电门的位置，重复C、D、E、F等步骤，得到七组（h
i，
）数据；
H．将七组数据在v
2-h坐标系中找到对应的坐标点，拟合得到如图所示直线．
上述操作中有一步骤可以省略，你认为是
（填步骤前的字母）；计算小铁块经过光电门的速度表达式v=
．
③．在误差允许范围内，若v
2-h图线斜率k=
，则可判断小铁块在下落过程中机械能守恒．
（2）发光二极管在生产和生活中得到了广泛应用．正常使用时，带“+”号的一端接高电势，带“-”号的一端接低电势．某同学通过实验描绘它的伏安特性曲线．
①实验室提供的器材如下：
A．电压表（3V，内阻约10kΩ） B．电压表（15V，内阻约25kΩ）
C．电流表（50mA，内阻约50Ω） D．电流表（0.6A，内阻约1Ω）
E．滑动变阻器（0-10Ω，3A） F．电源（6V，内阻不计） G．开关，导线
在做实验时，电压表选用
，电流表选用
（填选项字母）．
②请在图甲中以笔划线代替导线，按实验要求将实物图中的连线补充完整．
③根据实验数据描点，请在图乙所示的坐标纸中画出该发光二极管的I-U图线．若该发光二极管的最佳工作电流为10mA，现将该发光二极管与电动势为3V、内阻不计的电池组相连，还需串联一个阻值R=
Ω的电阻，才能使它工作在最佳状态 （计算结果保留3位有效数字）．
