如图a所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻-优题课

温州地区常受台风侵袭，为测量风速，小明设计了一台简易风速仪，其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片 $P$ 的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆 $MN$ 上，弹簧左端固定，右端与滑块相连。挡风板的挡风面积为0.2米 $^{2}$ ，均匀电阻丝 $AB$ 长为20厘米，阻值为10欧，电源电压 $U_{0}$ 恒为6伏，保护电阻 $R_{0}$ 为14欧，电压表量程 $0 ~ 3$ 伏。弹簧弹力 $F$ 与弹簧长度改变量 $x$ 的关系如图乙所示。无风时，滑片 $P$ 在 $A$ 处，有风时，滑块移动，稳定后读出电压表示数，计算并查阅下表数据可知风速及风级。

风级	一级	二级	三级	四级	五级	六级
风速 $v$ （米 $/$ 秒）	$0.3 ~ 1.5$	$1.6 ~ 3.3$	$3.4 ~ 5.4$	$5.5 ~ 7.9$	$8.0 ~ 10.7$	$10.8 ~ 13.8$
风压 $p$ （帕 $)$	$0.055 ~ 1.4$	$1.6 ~ 6.8$	$7.2 ~ 18$	$18.9 ~ 39$	$40 ~ 72$	$72.9 ~ 119$

表中风压 $p$ 是指与风向垂直的受风面上单位面积增加的压力（即单位面积受到的风力）。测量时保证风垂直吹在挡风板上，不计一切摩擦阻力。

（1）在滑片 $P$ 左移的过程中，电路的总电阻　　。（选填“变大”、“不变”或“变小” $)$

（2）当电压表示数 $U$ 为2伏时，风速仪所测的风为几级？（写出计算过程）

（3）小明想在风速仪的电压表上直接标出风速，查阅资料后获知该挡风板所受的风力与风速的平方成正比。经计算，他画出了风速 $v$ 与电压表示数 $U$ 的关系曲线，如图丙所示。后因保护电阻 $R_{0}$ 损坏，他将其换成了阻值为5欧的电阻，请你在图丙坐标系中大致画出更换电阻后的风速 $v$ 与电压表示数 $U$ 的关系曲线，并在曲线上标出所能测量的最大风速的对应点 $Q$ 。

电冰箱是通过温度控制器控制压缩机的开或停来控制温度的。某冰箱的温控制冷和照明电路，如图甲。冰箱内温度控制器工作原理如图乙，硬杆 $OAB$ 可绕固定点 $O$ 转动，感温包内充有感温剂气体，膜盒会因感温包内气体压强的变化而改变对 $A$ 点的推力大小。

（1）请将答题纸图甲中的 $a$ 、 $b$ 、 $c$ 三个接线头连入家庭电路。

（2）温度控制器接通电路的工作过程是：当感温剂气体温度上升时，　　，动触点和固定触点接通，压缩机开始工作。

（3）某同学模拟冰箱温控制冷电路，制作了一个恒温箱，如图丙。恒温箱中温度控制器的轻质硬杆 $OA$ 长为5厘米， $OB$ 长为12厘米，注射器的最大刻度为30毫升，刻度部分长为10厘米。

$m / g$	80	160	240
$L / cm$	12.8	13.6	14.4

查阅资料得知，在弹性限度内，弹簧的长度 $l$ 与所挂钩码质量 $m$ 的关系遵循函数 $l = km + b (k$ 和 $b$ 为常数）。为了确定该弹簧 $k$ 和 $b$ 的值，在弹簧上挂钩码测得三组数据如上表。

当设定的温度为 $40^{°} C$ 时，弹簧长14厘米，触点 $C$ 和 $D$ 恰好接通。请计算此时注射器内气体的压强。（已知当时大气压为 $1 \times 10^{5}$ 帕）

（4）丙图中，温度控制器硬杆上的连结点 $O$ 、 $B$ 、 $E$ 、 $F$ 均固定，调温旋钮转轴及触点 $D$ 也固定，调温旋钮已调到最低温度，在不更换元件的情况下，如何将恒温箱设定温度调节得更低？　　

全面开展“五星达标 $3 A$ 争创”的美丽乡村建设行动是当前绍兴农村工作的重点。

农村生活垃圾分类处理是能源再利用和减少土壤污染的重要方法。

（1）垃圾焚烧发电是一种有效处理方法，它是利用了储存在垃圾中的　　能。

（2）小敏家两次电能表显示如图，他家这30天的用电量为　　千瓦时。绍兴某垃圾发电厂3条焚烧线每天能处理2250吨生活垃圾，日发电80万千瓦时，它最多可供　　万户类似小敏家庭的日用电。（结果保留一位小数）

空调扇具有“送风、加湿和降温”等功能，其内部主要结构为风扇、水箱和空气过滤网等。使用时，通常向水箱中加水，使吹出的风比无水时凉爽。下表是某品牌空调扇部分参数。

项目	参数	项目	参数
额定电压	220伏	额定功率	50瓦
空机质量	7.5千克	单个轮子接触地面面积	2厘米 $^{2}$
水箱容量	0.5升	轮子数量	4个
蒸发量	1升 $/$ 时	电源线长度	1.2米

（1）向水箱的水里再加入一些碎冰，可降低水温，使吹出的风比只有水时更凉爽。加冰可降低水温的原因有　　。

（2）人在运动大量出汗后，对着空调扇吹，很容易感冒。此时，在脑干调节下，皮肤血管收缩，血流量减少，皮肤温度下降，散热量　　，从而维持人体体温恒定。

（3）小科阅读参数表发现，该空调扇比较省电。计算该空调扇正常工作10小时消耗的电能。

（4）计算水箱加满水时该空调扇对水平地面的压强。

（5）该空调扇底座安装了万向轮，方便移动。但在其他设计上仍存在缺陷，为更方便用户使用，请结合表中参数提出一条改进建议：　　。

如图所示电路，电源电压 $U$ 不变，灯 $L_{1}$ 、 $L_{2}$ 上都标有“ $3 V$ ”字样，且灯丝阻值不变， $R_{1}$ 是定值电阻。闭合开关 $S_{1}$ 后，依次进行如下操作：①开关 $S_{2}$ 接1、2，移动滑片 $P$ ，使电压表 $V_{1}$ 示数为 $3 V$ ，此时电流表示数为 $0.3 A$ ；②开关 $S_{2}$ 接2、3，电流表示数为 $0.4 A$ ；③开关 $S_{2}$ 接4、5，电流表示数仍为 $0.4 A$ ，电压表 $V_{2}$ 示数为 $2 V$ 。

请解答下列问题：

（1）灯 $L_{1}$ 、 $L_{2}$ 的额定功率分别是多少？

（2）小科根据上述实验数据，计算 $R_{1}$ 的阻值，分析如下：

操作①中， $L_{1}$ 与 $R_{0}$ 串联， $L_{1}$ 两端电压为 $3 V$ ，通过 $L_{1}$ 的电流大小为 $0.3 A$ 。

操作②中， $L_{1}$ 与 $R_{1}$ 并联后（可看作一个阻值变小的电阻）与 $R_{0}$ 串联，通过 $L_{1}$ 与 $R_{1}$ 的总电流大小 $I$ 为 $0.4 A$ ．假设此时 $L_{1}$ 两端电压为 $U_{1}$ ，通过的电流为 $I_{L 1}$ 。

可求得 $R_{1} = \frac{U_{1}}{I_{1}} = \frac{U_{1}}{I - I_{L 1}} = \frac{3 V}{0.4 A - 0.3 A} = 30 Ω$

老师指出：求解 $R_{1}$ 时，代入的“ $3 V$ ”” $0.4 A$ ”“ $0.3 A$ ”三个数据中有错误。请你指出错误的数据：　，并正确求解 $R_{1}$ 。

（3）当开关 $S_{2}$ 接4、5时，滑片 $P$ 怎样移动才能使 $L_{2}$ 正常工作？（要求说明移动方向和变化的阻值大小）