用如图所示的装置演示气体扩散现象，其中一瓶装有密度比空气大的-优题课

在学习了并联电路特点和欧姆定律后，科学兴趣小组为研究并联电路总电阻和各分电阻之间的关系，开展了以下探究。

$[$ 实验步骤 $]$

①设计电路，根据电路图连接实物；

②闭合开关，分别读出电压表和电流表的示数并记录；

③计算总电阻并填入表格；

④换用不同规格的电阻重复上述实验。

实验次数	电阻 $R_{1} / Ω$	电阻 $R_{2} / Ω$	电压 $U / V$	电流 $I / A$	总电阻 $R / Ω$
1	10	30	3	0.4	7.5
2	30	30	3	0.2	15
3	30	15	3	0.3	10

请你在答题卷中用笔画线代替导线，将实物图连接完整。

$[$ 得出结论 $]$ 并联电路总电阻小于任何一个分电阻。

$[$ 思考讨论 $]$

①请根据影响导体电阻大小的因素解释上述结论。　　。

②分析表中数据，若增大其中一个分电阻的阻值，则总电阻将　　。

降落伞是让人或物体从空中安全降落到地面的一种工具，广泛用于应急救生、空投物资等。某 $STEM$ 项目学习小组同学对降落伞下降的速度与哪些因素有关产生了兴趣，并开展了以下实验。

$[$ 实验器材 $]$ ①纱布、棉布、防水布；②小沙包若干；③剪刀、刻度尺、透明胶带、绳子、天平。

$[$ 提出问题 $]$ 降落伞下降的速度与哪些因素有关？

$[$ 建立假设 $]$

假设一：降落伞下降的速度与伞面材料有关；

假设二：降落伞下降的速度与伞面面积有关；

假设三：降落伞下降的速度与伞和重物的总质量有关。

$[$ 收集证据 $]$ 如图，将沙包挂在降落伞上，并使它从同一高度自由下落。实验时，同学们发现实验器材中缺少一种测量工具　　，完善实验器材后继续实验，获得以下数据。

组别	伞面材料	伞面面积 $(c m^{2})$	伞和重物的总质量 $(g)$	降落时间 $(s)$
组别	伞面材料	伞面面积 $(c m^{2})$	伞和重物的总质量 $(g)$	第1次	第2次	第3次	平均
1	纱布	1200	100	8.6	8.5	8.7	8.6
2	棉布	1200	100	9.3	9.5	9.4	9.4
3	防水布	1200	130	10.7	10.8	10.9	10.8
4	防水布	1500	130	13.1	13.4	13.4	13.3

$[$ 得出结论 $]$ 分析上述数据，发现降落伞下降的速度与　　有关。

$[$ 思考讨论 $]$ 进一步分析发现，针对建立的假设，所收集的证据并不完整，请你在答题卷的表格中将实验方案补充完整。

在研究"电流与电压的关系"时，小明连接了如图甲的电路，电源电压 $U$ 为3伏。

（1）闭合开关后，小明发现电流表指针如图乙，出现这种现象的原因是　　。

（2）改正错误操作后，小明分别将电阻 $R_{0}$ 为5欧、10欧和20欧的定值电阻接入电路，测得电阻 $R_{0}$ 的电压 $U_{0}$ 和电流 $I_{0}$ 数据，如表一所示。小明想进一步研究"电阻 $R_{0}$ 的电流变化量大小△ $I_{0}$ 与电压变化量大小△ $U_{0}$ 的关系"，根据数据计算出部分电压变化量大小△ $U_{0}$ 和相应的电流变化量大小△ $I_{0}$ ，如表二所示，则表二中的 $a$ 为　　。

表一

组别	第1组			第2组			第3组
$R_{0}$ （欧 $)$	5			10			20
$U_{0}$ （伏 $)$	1.0	2.2	2.5	1.2	1.8	2.4	1.6	2.4	2.8
$I_{0}$ （安 $)$	0.20	0.44	0.50	0.12	0.18	0.24	0.08	0.12	0.14

表二

组别	△ $U_{0}$ （伏 $)$	△ $I_{0}$ （安 $)$
第1组	1.5	$a$
第2组	0.6	0.06
第3组	0.8	0.04

（3）小明发现，滑动变阻器电压变化量大小△ $U_{R}$ 与电流变化量大小△ $I_{R}$ 的比值，总是等于定值电阻 $R_{0}$ 的阻值，请结合上表数据和所学电学知识解释此规律　　。

在做“探究动能大小与质量关系”的实验时，小明想：小球从相同高度滚下，若小球材质和斜面倾角不同，到达水平位置时的速度会相同吗？

（1）图甲是用挡板控制大小不同的两个小球在斜面上起始位置的两种方案，小明实验时选择 $A$ 方案而不能选择 $B$ 方案的原因是　　。

（2）小明选择大钢球、小钢球、木球以及可调整倾角的斜面进行实验。分别让球从斜面同一高度由静止开始释放，利用测速仪测出球到达水平位置时的速度如表所示。

	$10 °$	$20 °$	$30 °$	$40 °$	$50 °$	$60 °$
大钢球	2.67	2.67	2.67	2.75	2.88	2.97
小钢球	2.67	2.67	2.67	2.75	2.88	2.97
木球	2.67	2.67	2.67	2.67	2.74	2.89

分析表中数据可知：要使球到达水平位置时的速度与球是钢质或木质无关，则斜面倾角不可能是　　。

$A . 15 °$

$B . 25 °$

$C . 35 °$

$D . 45 °$

（3）小明利用图乙装置做“探究动能大小与质量关系”的实验时，通过观察球撞击相同塑料软片的数目来比较球的动能大小（图中未画出固定塑料软片的装置）。老师指出此装置不适合体积不同的两个球做实验，原因是　　。

磁控防盗装置内装有干簧管（如图甲），干簧管由两个软铁片和玻璃管组成，软铁片的触点在弹力的作用下处于断开状态。当磁体靠近干簧管时，软铁片触点状态会发生变化。把条形磁体分别放置在乙图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个位置时，触点的开合状态和软铁片的极性情况如表。

磁体位置	竖直放置并靠近			水平放置并靠近
磁体位置	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ
触点状态	闭合	断开	闭合	？
软铁片的极性情况

（1）铁片被磁化后，铁片与条形磁体相邻两端的磁极极性关系是　　。

（2）当条形磁体水平放置并靠近干簧管时（图乙Ⅳ位置），干簧管触点状态为　　。

（3）如图丙，门上磁控防盗装置内有一个竖直放置的干簧管，其内部简化电路如图丁，磁控防盗装置的工作原理是：夜间关上门，闭合开关 $S$ ，启动防盗报警器，此时报警电铃不响；当盗贼打开门时，干簧管远离磁体，电铃响起。图丁虚线中四种磁体摆放方式能满足工作要求的有　　（选填图中的字母）。