在探究导体电阻大小与哪些因素有关的实验中，采用了控制变量的方-优题课

在测量额定电压为 $2.5 V$ 小灯泡额定功率的实验中，电源电压恒定不变。

（1）请用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整，要求实验时向右移动滑片 $P$ 小灯泡亮度变暗。

（2）实验过程中，某小组的同学将所测得相关数据和现象记录如表：

物理量次数	电压 $U / V$	电流 $I / A$	灯泡亮度	灯泡实际电功率 $P / W$	灯泡电功率的平均值 $P / W$
1	0.5	0.18	不亮	$P_{1}$	$P = \frac{P_{1} + P_{2} + P_{3} + P_{4} + P_{5}}{5}$
2	1	0.2	发暗光	$P_{2}$
3	2	0.3	发较亮光	$P_{3}$
4	2.5	0.32	正常发光	$P_{4}$
5	2.8	0.34	发光强烈	$P_{5}$

①小灯泡的额定功率为　　 $W$ 。

②表格中有一处设计不合理，请指出不合理的设计是　　；

③分析表中数据还发现灯丝电阻跟　　有关。

（3）测量额定电压为 $U_{0}$ 的小灯泡额定功率，物理科代表设计了图乙所示的电路 $(R_{0}$ 为已知的定值电阻， $R$ 为滑动变阻器）。

①断开开关 $S_{1}$ ，闭合开关 $S_{2}$ ，移动滑动变阻器滑片 $P$ ，当电流表示数为　　时，小灯泡恰好正常发光；

②保持滑动变阻器滑片 $P$ 位置不变，闭合开关 $S_{1}$ ，断开开关 $S_{2}$ ，记下电流表示数为 $I$ ；

③推导出小灯泡 $L$ 的额定功率表达式 $P_{额} =$ 　　（用物理量 $U_{0}$ 、 $R_{0}$ 和 $I$ 表示）

在探究冰熔化的实验过程中，假设试管内的物体在相同时间内吸收相同的热量。

（1）要对试管中的冰均匀加热，应采用甲、乙两图所示装置中的　　图所示装置。

（2）实验中某时刻温度计的示数如图丙所示，此时冰的温度是　　 $^{°} C$ 。

（3）实验中同学们根据实验数据，绘出了其温度随时间变化的图像，如图丁所示，分析图像可知：

①冰熔化过程中吸收热量，其内能　　，温度　　；

②图丁中线段 $AB$ 和线段 $CD$ 倾斜程度不同，原因是该物质在两种物态下　　不同。

（4）试管内所有冰熔化完后，继续实验，当烧杯内的水沸腾时试管内的水　　沸腾（选填"会"或"不会" $)$ 。

在探究"影响滑动摩擦力大小因素"的实验中，器材有：木板、铁块、木块和弹簧测力计。

（1）物理兴趣小组的同学进行了如下操作：

$a .$ 如图甲所示，将铁块平放在木板表面上，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动铁块，弹簧测力计的示数为 $F_{1} = 1.2 N$ ；

$b .$ 如图乙所示，将木块叠放在铁块正上方，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动铁块，弹簧测力计的示数为 $F_{2} = 1.6 N$ ；

$c .$ 如图丙所示，将铁块叠放在木块正上方，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块，弹簧测力计的示数为 $F_{3} = 1.8 N$ 。

分析以上操作：

①操作 $a$ 和 $b$ 是为了探究滑动摩擦力大小跟　　的关系；

②比较操作 $b$ 和 $c$ 可得铁块表面比木块表面　　些。

（2）在老师的指导下物理兴趣小组的同学改进了该实验，如图丁所示。当用力 $F_{4} = 3 N$ 拉动长木板在水平桌面上运动，铁块保持静止状态时，弹簧测力计的示数为 $1 N$ ；

①此时铁块受到摩擦力的大小为　　 $N$ ，方向为水平　　；

②按图丁所示的实验装置进行实验有较多的优点，请列举两条：　　；　　。

王力同学在学校看到电工师傅们正在更换安全出口指示灯，他发现这些指示灯都是 $LED$ 灯（发光二极管，电路元件符号为 $)$ ，在实验室他找来了一只标有" $5 V$ "字样的 $LED$ 灯，电压为 $9 V$ 的电源，并设计了如图甲所示的电路。

（1）如图甲所示，闭合开关 $S$ 前，要将滑动变阻器的滑片置于　　（选填" $a$ "或" $b$ " $)$ 端，闭合开关 $S$ 后移动滑片 $P$ ， $LED$ 灯发光，测得4组数据并在坐标纸上描点如图乙所示。当该 $LED$ 灯正常工作时， $LED$ 灯的额定功率为　　 $W$ ，此时变阻器 $R_{P}$ 接入电路的阻值是　　 $Ω$ 。再调节滑动变阻器，当 $LED$ 灯两端电压达到 $6 V$ 时，该 $LED$ 灯并未烧毁，则 $LED$ 灯在 $6 V$ 电压下工作 $10 s$ 消耗的电能为　　 $J$ 。

（2）在图甲中断开 $S$ ，只改变电源的正负极后再闭合 $S$ ， $LED$ 灯不发光、电流表示数几乎为零，但电压表有示数，此时 $LED$ 灯所在的电路相当于　　（选填"通路""开路"或"短路" $)$ 。王力同学又把该 $LED$ 灯接某低压电路中，该灯出现持续频闪现象，说明这个电路中的电流是　　（选填"交流电"或"直流电" $)$ 。

某实验小组探究二力平衡条件的实验装置如图所示， $M$ 为一轻薄塑料片，实验中所用的钩码均为 $100 g$ ，不计绳重及摩擦 $(g$ 取 $10 N / kg)$ 。

（1）在图甲的装置中滑轮的作用是　　。

（2）当左右两端同时各挂1个钩码时，塑料片静止，其左端受到的拉力 $F_{1}$ 与右端受到的拉力 $F_{2}$ 的方向　　；当左端再挂上一个钩码时，如图乙所示，塑料片将做　　（选填"匀速"或"变速" $)$ 运动，此时塑料片受到的合力为　　 $N$ 。

（3）在图甲实验的基础上，用剪刀将塑料片从中间剪断，断开的塑料片向两边加速运动，说明不在同一物体上的两个力　　平衡（选填"能"或"不能" $)$ 。