在学习了电学知识后，小宝对家里新买的号称大功率电热毯进行了研-优题课

在学习了电学知识后，小宝对家里新买的号称“大功率电热毯”进行了研究。他对电热毯的工作电路图进行简化处理后绘制出了如图所示的等效电路图并研究。电路安全保护装置部分小宝由于没有学到相关知识打算以后再研究。

按照说明书介绍，电热毯工作电路等效电源的电压低于 $220 V$ ．通过旋转电热毯的开关，电路可以达到3个档位。如图所示，档位1：单独闭合 $S_{1}$ ；档位2：同时闭合 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ ；档位3：同时闭合 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 、 $S_{3}$ 。

小宝根据说明书提供参数进行计算后发现，不考虑灯丝电阻随温度变化，当电热毯处于档位1时，灯泡 $L$ 的功率为其额定功率的 $\frac{9}{16}$ ， $R_{2}$ 消耗的功率为 $1 w$ ；当电热毯处于档位3时，灯泡 $L$ 正常发光， $R_{1}$ 消耗的功率为 $64 W$ 。

请你根据题目所给的信息，完成以下问题。

（1）当电热毯处于档位1时， $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 、灯泡 $L$ 一起　串　联工作。

当电热毯处于档位2时， $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 、灯泡 $L$ 中只有　　工作。

（2）求电热毯处于档位1时，灯泡两端实际电压与其额定电压之比 $\frac{U_{L}}{U_{额}} =$ ？

（3）求电热毯处于档位3时，通电50秒电流通过 $R_{2}$ 产生的热量？

科目物理题型解答题难度较难

知识点：电功率的计算电功与热量的综合计算电路的基本连接方式

下表示某型号电烤箱铭牌部分参数，其内部电路图如图所示， $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 均为电阻丝，电烤箱在低温挡正常工作 $0.5 h$ 所消耗的电能是　　 $kW \cdot h$ ， $R_{2}$ 的阻值是　　 $Ω$ 。

额定电压		$220 V$
额定功率	高温挡	$1100 W$
额定功率	低温挡	$440 W$

小明探究电流与电压的关系，实验前他猜想：通过导体的电流可能与其两端的电压成正比，为此，他利用电阻箱代替定值电阻设计了如图甲所示的电路，已知电源电压恒为 $6 V$ ，电阻箱 $R_{1}$ 规格“ $0 ~ 999.9 Ω$ ”，滑动变阻器 $R_{2}$ 的规格“ $100 Ω 1 A$ ”。

（1）图乙是小明连接的实物电路，请在图中补画一根导线，使之成为完整实验电路，要求：滑片 $P$ 向右移动时， $R_{2}$ 接入电路的电阻变大。

（2）正确连接电路后，调节两变阻器的阻值至最大并闭合开关，发现两电表示数均为零，则电路故障可能为　　。

$A$ ． $R_{1}$ 短路 $B$ ． $R_{1}$ 断路 $C$ ． $R_{2}$ 短路 $D$ ． $R_{2}$ 断路

（3）排除故障后，他调节 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 的阻值，进行了第一次实验，两电表的示数如图丙所示，则对应的电压、电流值分别为　　 $V$ 、　　 $A$ 。

（4）接着他保持开关闭合及 $R_{2}$ 的滑片位置不动，调节 $R_{1}$ 的阻值，又测得了三组数据，如表。他分析实验数据后发现，通过 $R_{1}$ 的电流与其两端的电压不能正比，请指出他在操作中存在的问题：

实验次数	电压 $U / V$	电流 $I / A$
1
2	4.0	0.20
3	4.5	0.15
4	5.0	0.10

①　　；②　　。

（5）正在小明准备重新实验时，同组的小华巧妙处理了实验数据，作出了某个元件的 $I - U$ 图象，顺利得出了正确结论。

①请你帮小华在图丁中画出该图象；

②根据图象得出的结论是　　。

（1）如图甲是奥斯特实验装置，接通电路后，观察到小磁针偏转，此现象说明了　　；断开开关，小磁针在　　的作用下又恢复到原来的位置，改变直导线中电流方向，小磁针的偏转方向发生了改变，说明了　　。

（2）探究通电螺线管外部磁场分布的实验中，在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒些细铁屑，通电后　　（填写操作方法）玻璃板，细铁屑的排列如图乙所示，由此可以判断，通电螺线管外部的磁场分布与　　周围的磁场分布是相似的，将小磁针放在通电螺线管外部，小磁针静止时　　 $(N / S)$ 极的指向就是该点处磁场的方向。

如图所示，在探究物体动能的大小与哪些因素有关时，让同一小车分别从同一斜面的不同高度由静止释放，撞击水平面上同一木块。

（1）本实验探究的是　　（木块 $/$ 小车 $/$ 斜面）的动能与　　的关系，实验中是通过观察　　来比较动能大小的；

（2）第一次实验的情景如图甲所示，在进行第二次实验前，应先将撞出的木块　　；

（3）若操作正确，第二次实验木块最终的位置如图乙所示，则此实验的结论是：　　。

探究影响滑动摩擦力大小的因数。

（1）小明用测力计拉同一木块进行了三次正确的实验操作，实验情景如图甲、乙、丙所示。

①在乙图中，木块受到的滑动摩擦力大小等于　　 $N$ ，方向　　。

②比较　　两图的实验可知，滑动摩擦力的大小与压力大小有关。

③比较甲、丙两图的实验可知，滑动摩擦力的大小与　　有关。

（2）在操作过程中小明还发现，弹簧测力计不沿水平方向拉动时，也可以使木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动，如图丁所示，此过程中，木块处于　　（平衡 $/$ 不平衡）状态；弹簧测力计对木块的拉力和木块受到的滑动摩擦力　　（是 $/$ 不是）一对平衡力，理由是：　　；竖直方向上，木块受到的重力和木板对它的支持力　　（是 $/$ 不是）一对平衡力。