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設(shè)計實驗：實驗桌上有如下器材：符合實驗要求的電源一個、電流表和電壓表各一只、開關(guān)一個、各種阻值已知的定值電阻和導線若干。要求從實驗桌上選擇適當器材，設(shè)計一個實驗證明：“當通過電阻的電流保持不變時，電阻消耗的電功率與該電阻的阻值成正比”。請畫出實驗電路圖，并寫出實驗步驟。

（1）實驗電路圖：　　　　　　　　

（2）實驗步驟：

姚江對加在定值電阻R₁、R₂兩端的電壓U和通過電阻的電流I分別進行測量，并根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪制了圖線如圖18所示， 如圖可知R₁ R₂。（填：“大于”、“小于”或“等于” ）

小明在學校上完“密度”這節(jié)物理課后，回到家里想測量牛奶的密度，可家里沒有天平、量筒等儀器。小明思考了一會兒，找來家中的彈簧秤、礦泉水瓶、一盒牛奶和足夠的水、一根繩子（用來拴瓶子，以便秤量），很快就測量出了牛奶的密度。

下面是小明的操作步驟。根據(jù)你的理解，請你寫出步驟（3）和完成步驟（4）中的表達式。（注：所測量的量要寫符號；水的密度為ρ₀。）

（1）用彈簧秤稱出礦泉水空瓶的重量G₀。

（2）往瓶子里倒入足量的水，在瓶子上畫上刻度，記下水位。用彈簧秤稱出此時水和瓶子的總重量G₁，然后把水倒干凈。

（3）                                                                 

                                                                       。

（4）根據(jù)上面所測量的數(shù)據(jù)，用ρ＝              式子，就可計算出牛奶的密度了。

某實驗小組在“測滑輪組機械效率”的實驗中，第l 、2 、3 次實驗裝置分別如下圖17中的所示，記錄的數(shù)據(jù)如下表：

　　　 ①比較第1 次實驗和第2 次實驗，可得結(jié)論：使用同樣的滑輪組，提起的鉤碼越重，滑輪組的機械效率越　　　　 。

②第3 次實驗中所做的有用功是　　　 J，機械效率是　　　 。

③第3 次實驗中動滑輪個數(shù)比第2 次實驗多，動滑輪自重增大，對動滑輪所做的額外功　　　　　 （選填“增加”或“減小”）。因而，由第2 、3 次實驗可知：滑輪組的機械效率與動滑輪自重大小有關(guān)。

④綜合上述結(jié)論，提高機械效率的方法有增大有用功，　　　　 額外功（選填“增大”或“減小”）。

小強同學用如圖16所示的裝置，驗證電流通過導體時產(chǎn)生的熱量與導體電阻大小、通過導體的電流和通電時間的關(guān)系。圖中兩個密封的燒瓶內(nèi)盛滿質(zhì)量和溫度都相同的煤油，瓶中插有兩端開口的細玻璃管。兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲，燒瓶A中的金屬絲的電阻比較小，燒瓶B中的金屬絲的電阻比較大。

（1）將兩瓶中的金屬絲串聯(lián)起來接在電源上，通過觀察玻璃管中         變化的多少，來比較金屬絲放出熱量的多少。通電一定時間后，B中細玻璃管內(nèi)煤油液面較高，它表明在通電時間和         相等的情況下，                      。

（2）單獨給燒瓶中金屬絲通入大小不同的電流，通電時間相同，燒瓶A中金屬絲通入電流較        （填“大”或“小” ）時煤油中產(chǎn)生的熱量越多；

用如圖15所示的滑輪組勻速提升重為480N的物體G，所用拉力F為200N，將重物提升3 m所用的時間為10s，不計繩重和摩擦，求：

(1)所做的有用功；(2)拉力的功率；(3)滑輪組的機械效率。                                     

李敏同學家的自動電水壺銘牌如右表所示，請問：

（1）電水壺正常工作時電熱絲的電阻是多大？

（2）若電水壺正常工作時，燒開一壺水需用時15min，則它消耗的電能為多少千瓦時？

（3）家庭電路的電壓在用電高峰時段，有時會降低到 200V，在此電壓下該電水壺的實際功率是多少？（保留一位小數(shù)） 

如圖14所示，同一水平桌面上放有體積相等的正方體木塊和鐵塊各一個。現(xiàn)想探究木塊和鐵塊的下表面誰更粗糙，請你只利用一個量程滿足實驗要求的彈簧測力計，設(shè)計一個實驗來驗證你的猜想。寫出實驗的步驟及判斷方法。

（1）實驗的步驟：

（2）判斷方法：

如圖12所示 做“測定小燈泡功率”的實驗時，所用小燈泡的額定電壓為3.8V，電源兩端電壓為6V且保持不變。

　　　 圖12　　　　　　　　　　　　　　　　　 圖13

（1）用筆畫線完成圖12所示的實驗電路的連接，并在圖框中畫出電路圖。

（2）調(diào)節(jié)滑動變阻器使小燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)如圖13所示，用公式　　　 ，計算小燈泡的額定功率為　　　 W。

（3）某同學在連接好電路后閉合開關(guān)，卻發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，

電表示數(shù)都不變，而且燈泡的亮度比較暗。出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因是：　　　 　　 。

下表是某同學研究“電阻消耗的電功率與該電阻阻值之間的關(guān)系”時記錄的實驗數(shù)據(jù)，請你對表格中的數(shù)據(jù)進行分析，歸納出電功率與電阻的關(guān)系：

                                                             。