家庭常用的电热水壶标有220V1000W的字样，某同学用这种-优题课

小明要测量定值电阻 $Rx$ 的阻值（约十几欧）现有器材：电源 $(6 V)$ 、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个，导线若干。

（1）他设计并连接了如图甲所示电路。请用笔画线代替导线，将该电路连接完整；

（2）电路连好后，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移至最　　端闭合开关，移动滑片到某一位置，电压表示数如图乙所示，此时 $R_{x}$ 两端的电压为　　 $V$ 。

（3）当小明准备读取电流表示数时，发现两电表示数突然都变为0．他用一条导线检查电路故障，当将该导线两端分别接到 $a$ 、 $d$ 接线柱上，发现电流表有示数，电压表示数仍为0；当将该导线两端分别接到 $c$ 、 $f$ 接线柱上，发现电压表有示数，电流表示数仍为0；则由此可以判断故障是：　　；

（4）排除故障后继续实验，却不慎将电流表损坏。小明发现桌上有一根标有长度刻度、总长为 $20.0 cm$ 、总阻值为 $10 Ω$ 的均匀电阻丝，还有一根带有鳄鱼夹的导线（如图丙所示）。查阅资料了解到，均匀电阻丝阻值与长度成正比，经过思考，重新设计了如图丁所示的电路 $(AB$ 为电阻丝， $C$ 为鳄鱼夹），继续进行实验。

①根据已知条件判断，电压表量程应选用　　 $V$ ；

②按照图丁所示电路连接好器材，多次实验测得数据如下表所示

次数	1	2	3
$AC$ 长度 $(cm)$	4.0	14.0	20.0
电压表示数 $(V)$	0.8	2.0	2.4

求出第1次实验时电路中的电流 $I_{1} =$ 　　 $A$ ；利用表中所有数据求出待测电阻 $R_{x} =$ 　　 $Ω$ 。

如图所示电路中，电源电压为 $6 V$ ，电阻 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 的阻值分别为 $12 Ω$ 和 $6 Ω$ 闭合开关 $S$ ，则：

（1）电流表的示数是多少？

（2）求电阻 $R_{2}$ 在 $1 \min$ 内消耗的电能；

（3）断开 $S$ ，将电阻 $R_{2}$ 拆下，再将最大阻值为 $30 Ω$ 的滑动变阻器 $R_{3}$ 接入剩余电路中，重新闭合 $S$ ，移动滑片，记录电流表示数如下表所示。

①表中有1个数据记录错误，该数据是　　；

②请根据表中数据判断 $R_{1}$ 与 $R_{3}$ 的连接方式并简述理由。

序号	1	2	3
电流（A）	0.12	0.25	0.40

某款电热水壶的相关信息如表所示现在该水壶内装入质量为 $1 kg$ 、初温为 $20^{°} C$ 的水放置在水平桌面上接通电源使其正常工作，在标准大气压下将水烧开（不计热量损失），求：

额定功率	$1000 W$
自重	$5 N$
与桌面接触面积	$200 c m^{2}$

（1）装入水后水壶对桌面的压强 $p$ ；

（2）水吸收的热量 $Q$ ；

（3）将水烧开所需时间 $t$ 。

$(c_{水} = 4.2 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{\circ} C})$ ， $g = 10 N / kg)$

如图所示，利用动滑轮提升货物在竖直向上大小为 $250 N$ 的拉力 $F$ 作用下，重为 $400 N$ 的货物在 $20 s$ 的时间内匀速上升 $5 m$ 求：

（1）有用功 $W_{有}$ ；

（2）拉力 $F$ 的功率 $P$ ；

（3）此过程中动滑轮的机械效率 $η$ 。

中国95后的天才科学家曹原，在2018年3月5日，成功实现了石墨烯的“超导电实验”，破解了困扰全球物理学界107年的难题，为超导研究打开了一扇新的大门，可能成为常温超导体研究的里程碑，超导应用即将走进我们的生活。现有一个小型水电站，如图所示，发电机提供的电压 $U = 250 V$ ，保持恒定，通过输电线向较远处用户输电，输电线的总电阻 $R_{0} = 0.15 Ω$ ．闭合开关 $S$ ，若发电机提供给电路的总功率 $P = 50 kW$ ，求：

（1）通过输电线的电流和输电线上损耗的热功率 $P_{0}$ ；

（2）用户得到的功率 $P_{1}$ 和输电效率 $η$ ；

（3）若将输电线改为超导输电线，在保证用户得到以上功率不变的情况下（此时可在用电器前端加一调压装置，以保证用电器能正常工作），与原来相比，每天节省的电能可供一个额定功率 $P_{2} = 1 kW$ 的电饭煲正常工作多少天？（假设电饭煲每天工作2小时）