(8分)小明用如图甲所示的电路，研究通过导体的电流与导体电阻-优题课

(8分)小明用如图甲所示的电路，研究通过导体的电流与导体电阻的关系．电源电压恒为6V．实验过程中，他做了六次实验，每次改变电阻箱R’的阻值后．通过调节滑动变阻器始终保持R’两端的电压不变，记下相应的电流值．根据记录的六组数据，他在方格纸上描出了电流I与电阻箱阻值R’的关系图线，如图乙．
(1) 记录第一组数据时，电阻箱R’的阻值为4Ω，此时电流表示数是多少?
(2) 小明在实验过程中，控制电阻箱R’两端的电压是多大?
(3) 记录第二组数据时，小明记下电流表的示数为0.4 A，此时电阻箱消耗的功率是多少?
(4) 记录第四组数据时，电阻箱和滑动变阻器消耗的功率之比是多少?

科目物理题型计算题难度中等

知识点：电功率的计算伏安法测电阻的探究实验

如图甲所示电路，电源电压不变，小灯泡 $L$ 上标有“ $3.6 V 0.3 A$ ”字样，其 $I - U$ 图象如图乙所示。当闭合 $S_{1}$ 、断开 $S_{2}$ ，滑片移到某点 $a$ 时， $R_{0}$ 两端电压为 $10 V$ ，电流表示数为 $I_{a}$ ，变阻器消耗的功率为 $P_{a}$ ；当闭合 $S_{2}$ 、断开 $S_{1}$ ，滑片移到某点 $b$ 时，小灯泡正常发光，电流表示数为 $I_{b}$ ．变阻器消耗的功率为 $P_{b}$ ．已知 $P_{a} : P_{b} = 25 : 27$ ， $I_{a} : I_{b} = 5 : 3$ ．求：

（1）小灯泡正常发光时的电阻是多少？

（2）当闭合 $S_{2}$ 、断开 $S_{1}$ ，移动滑片使电流表示数为 $0.1 A$ ，通电 $1 \min$ 电流通过小灯泡所做的功是多少？

（3）电源电压是多少？

利用燃烧酒精给水加热，使质量为 $2 kg$ 的水温度升高 $30^{°} C$ ． $c_{水} = 4.2 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{\circ} C})$ ， $q_{酒精} = 3.0 \times 10^{7} J / kg$ 。

（1）求水吸收的热量是多少 $J$ ？

（2）若完全燃烧酒精产生的热量全部被水吸收，则需要完全燃烧多少 $kg$ 的酒精？

如图甲电路中，电源电压保持不变， $R_{0}$ 、 $R_{1}$ 均为定值电阻， $R_{2}$ 为滑动变阻器。闭合开关 $S$ ，改变 $R_{2}$ 的阻值，两电压表示数与电流表示数变化关系如图乙，当滑片在 $b$ 端时电流表示数为 $0.3 A$ 。

（1）求 $R_{2}$ 的最大阻值。

（2）若滑片置于变阻器的中点位置， $R_{2}$ 消耗的电功率为 $0.8 W$ ，求电源电压 $U$ 和 $R_{0}$ 的阻值。

（3）若滑动变阻器滑片每移动 $1 cm$ ，阻值改变 $1 Ω$ ，设滑片从 $a$ 端向 $b$ 端滑动的距离为 $xcm$ ，写出 $R_{2}$ 消耗的电功率 $P$ 随 $x$ 变化的关系式，并由此关系式求出 $R_{2}$ 消耗电功率的最大值。

美丽乡村建设中，工人用起吊装置提升建筑材料，如图。某次把质量为 $200 kg$ 的材料匀速提升 $6 m$ ，用时 $15 s$ ，消耗电能 $1.5 \times 10^{4} J$ ． $g$ 取 $10 N / kg$ 。求这次匀速提升材料过程中：（不计绳与滑轮之间的摩擦）

（1）材料所受拉力 $F$ 的大小；

（2）拉力 $F$ 对材料做功的功率；

（3）该装置的效率。

如图所示，“玉兔二号”月球车在月球背面留下属于中国的第一道印记。登月前，在水平地面上进行测试，月球车匀速直线行驶 $90 m$ 用时 $30 \min$ ，月球车的质量为 $135 kg$ ，车轮与地面接触的总面积为 $1.5 \times 10^{- 2} m^{2}$ ， $g$ 取 $10 N / kg$ 。求：

（1）测试时，月球车行驶的速度；

（2）测试时，月球车对水平地面的压强；

（3）登月后，月球车在月球上的质量。