某同学为了探究并联电路中干路电流与各支路电流之间的关系，设计-优题课

某同学为了探究并联电路中干路电流与各支路电流之间的关系，设计电路如图所示。

（1）请完成电路连接。当闭合开关时，该同学发现电流表A₁指针向“0”刻线左边偏转，则故障原因可能是。
（2）排除上面故障后，闭合开关时，该同学发现电流表A的指针向右偏转，超过了右边最大刻度值，他可以采取的措施是。
（3）排除一切故障后，该同学分别记下电流表A、A₁、A₂的示数，然后换上另外两个灯泡，再次记下三个电流表的示数，两次记录的数据如下表：

	A的示数	A₁的示数	A₂的示数
第一次测量	0.8A	0.3A	0.5A
第二次测量	0.7A	0.4A	0.3A

根据上表的数据分析，可得出的结论是：
_______ 。

科目物理题型实验题难度中等

知识点：串、并联电路的设计

为了探究小灯泡电流与电压的关系，小明选择额定电压为2.5伏的小灯泡，电压为4伏的电源以及其他相关器材按图甲连接电路，进行实验。

（1）闭合开关移动滑动变阻器的滑片，当观察到　　时，可以判断此时小灯泡正常发光。

（2）在实验过程中，小明将滑动变阻器的滑片从 $A$ 端开始移动，直到灯泡正常发光，在此过程中测得小灯泡电流和电压的几组数据，并正确画出曲线 $a$ ，如图乙所示，该实验小明选择的滑动变阻器可能是　　。

$A$ 、滑动变阻器 $R_{1} (20$ 欧，3安） $B$ 、滑动变阻器 $R_{2} (50$ 欧，2安） $C$ 、滑动变阻器 $R_{3} (2000$ 欧，0.25安）

（3）小明在图乙中还画出了本实验中滑动变阻器的电流随电压变化的曲线 $b$ ，老师据图指出该曲线是错误的，其理由　　。

根据能量转化与守恒定律，在与外界没有热传递的条件下，物体内能的增加量与外界对物体做功多少相等。为了验证此规律，某兴趣小组设计了如图所示的实验，在容器里装一定质量的水，中间装上带有叶片的转轴，转轴上绕上绳子，绳子另一端通过滑轮与一重物相连，当重物下降时，绳子拉动转轴转动，带动叶片旋转，使容器里的水温度升高，结合水的比热计算出水中增加的内能。以此验证水的内能增加量与重物的重力做功多少是否相等。

（1）为了完成此实验，除已提供质量的电子天平外，还需要的测量工具有　　。

（2）兴趣小组在实验过程中发现，水内能的增加量小于重物做功的大小，请写出造成这种现象的一种原因　　。

（3）改进实验后，获得那如表数据，规律得到验证。

实验序号	重物质量（千克）	下降高度（米 $)$	升高温度 $(^{°} C)$
1	20	5	0.5
2	20	10	1.0
3	20	15	1.5
4	10	10	0.5
5	30	10	1.5
6	40	10	2.0

若使容器内相同质量水的温度升高 ${2.5}^{°} C$ ，则25千克的重物需下降　　米。

在学习影响滑动摩擦力大小的因素后，小柯还是认为：重力越大，滑动摩擦力越大。于是张老师用如图装置与他一起实验。

步骤一：将铁块放在木板上，往砂桶中加入一定量细沙，使压力传感器的示数为5.00牛，水平向左拉动木板，读出拉力传感器的示数并记录。

步骤二：换用质量不同、粗糙程度和底面积都相同的铁块，重复步骤一，记录结果如下表：

实验次数	质量不同的铁块	压力传感器示数（牛 $)$	拉力传感器示数（牛 $)$
1	小	5.00	2.10
2	中	5.00	2.11
3	大	5.00	2.11

请回答下列问题：

（1）第1次实验中铁块受到的摩擦力为　　牛；

（2）实验中能否用钩码代替细沙？并说明理由；

（3）通过实验得出的结论是　　；

（4）小柯认为：该实验中压力传感器的上表面要尽量光滑，否则会使拉力传感器的读数偏大，你认为他的说法是否合理，为什么？　　。

小柯利用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系，已知电源电压为 $6 V$ 且保持不变，实验所用电阻 $R$ 的阻值分别为 $5 Ω$ 、 $10 Ω$ 、 $20 Ω$ ，滑动变阻器的规格为“ $30 Ω 2 A$ ”。

（1）请设计实验数据记录表，画在虚线框内。

（2）小柯将5欧的电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器使电压表示数为2伏，读出相应的电流值记录在表格中；然后更换电阻重复上述实验。当接入20欧的电阻时，发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都无法达到2伏，其原因是　　。

（3）小柯用图乙所示的电路测未知电阻 $R_{X}$ 的阻值，图中 $R_{0}$ 为定值电阻，他先将导线 $a$ 端接到电流表“ $-$ ”接线柱上，电流表示数为 $I_{1}$ ，然后将导线 $a$ 端接到电流表“3”接线柱上，电流表示数为 $I_{2}$ ，则 $R_{X}$ 的阻值为　　（用 $I_{1}$ 、 $I_{2}$ 、 $R_{0}$ 表示）

大家都知道：“摩擦生热”。那摩擦做功与生热之间存在怎样的关系？焦耳等科学家运用多种方法、不同实验，测出做功 $(W)$ 和做功产生的热 $(Q)$ 两者之间的比值关系。其中最经典的是1847年焦耳设计的桨叶轮实验：如图甲，在一个装满水的绝热桶里放入铜制的翼轮，多次用下落的重物带动翼轮上的叶片转动，转动的叶片与水摩擦，产生的热使水的温度升高。焦耳通过测量　　和重物下落的距离，计算出重物做的功，即翼轮克服水的摩擦所做的功 $(W)$ ；测量绝热桶中水升高的温度，从而计算出水吸收的热 $(Q)$ 。

（1）焦耳做这个实验的目的是　　。

（2）小柯利用刻度尺、温度计、天平、双层真空平底圆柱体保温杯、水等器材，粗略测量做功和做功产生的热之间的比值关系。具体方案是：

①用刻度尺测量空保温杯内部高度，记为 $h_{杯}$ 。

②用天平称量一定质量的水，记为 $m_{水}$ ，用温度计测出水的温度，记为 $t_{1}$ 。

③将水倒入保温杯中，测量杯中水的高度，记为 $h_{水}$ ．计算出 $h_{杯} - h_{水}$ ，这也就是杯中水下落的高度。

④在保温杯盖子上安装一支分度值为 ${0.1}^{°} C$ 的温度计（连接处密闭绝热），盖紧保温杯，如图乙。

⑤　　（填写操作），计算出水的重力所做的功 $(W)$ 。

⑥测出杯中水的温度，记为 $t_{2}$ ，计算出水吸收的热 $(Q)$ 。

⑦根据⑤、⑥数据，得出两者的比值关系。