19．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．焦耳通过测量所挂重物的重力（质量）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研究摩擦做功和产生热量的关系．
（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t₁．
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℃的温度计（连接处密闭绝热），盖紧保温杯，如图乙．
⑤将保温杯慢慢上下翻转多次（n次）（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t₂，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．

18．小明同学家住6楼，一天，他提着装有20个鸡蛋的塑料袋从1楼走到家里，在此过程中，下列估算不合理的是（　　）

	A．	他提鸡蛋的力做的功约为150J		B．	他提鸡蛋的力做功的功率约为30W
	C．	他爬楼做的功约为7.5×103J		D．	他爬楼做功的功率约为130W

17．根据如图各滑轮组的省力要求，画出各滑轮组上绳子的绕法．（不计动滑轮的重和摩擦）．

16．如图所示，用硬金属丝做两个支架，分别与电池的两极相连，用漆包线绕成一个多匝线圈，以线圈引线为轴，用小刀刮去轴的一端的全部漆皮，另一端刮去半周漆皮，将线圈放在支架上，磁体放在线圈下．接通电源并用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来．关于此现象下列说法中不正确的是（　　）

	A．	该现象中电能转化为线圈的机械能和内能
	B．	只将磁铁的磁极对调，线圈转动方向相反
	C．	只将电池的正负极对调，线圈转动方向相反
	D．	发电机就是利用这一现象来工作的

15．端午假日，小华随父母体验了一次快乐的乡村游．见到如图1所示的一个老式风扇车，颇感兴趣，摇手摇杆产生的风，为什么能将从漏斗中漏下的谷粒与空壳分开呢？小华到家便进行了以下探究

【自制器材】
（1）利用废旧塑料板制成条形漏斗，废旧塑料杯切去杯底并在杯壁裁出缺口；仿照老式风扇车，组装成如图2甲所示的装置；
（2）选用质量不同的砂砾模拟谷粒和空壳；
（3）裁剪快餐盒盖用于收集砂砾．
【进行实验】
（1）把快餐盒盖放在水平桌面上，将上述装置侧壁缺口朝下放在盒盖上方；
（2）取一小风扇正对进风口，再开启风扇并将砂砾倒入漏斗；
（3）待砂砾漏完，关闭风扇；
（4）观察盒盖上的砂砾，比较砂砾水平运动的距离．
【收集证据】实验结果如图2乙所示，并记录在表中

砂砾质量	大	较大	小
砂砾水平运动的距离	近	较近	远

【分析论证】
（1）由实验结果可知，在相同风速的作用下，质量较大的砂砾不容易被风吹远，其运动状态不容易发生改变（选填“容易”或“不容易”），即惯性较大（选填“大”或“小”）；
（2）由此也可以说明惯性的大小与物体的质量 有关．
【交流评估】
为了使实验结论更科学，可以更换不同的物体或改变风速大小重复上述实验．
【拓展应用】
（1）如果使用风扇车来分离谷粒和空壳，则在图1中B口可收集到饱满的谷粒（选填“A”或“B“）；
（2）如图2丙所示，在无风的情况下，农场工人用铁锹将混合谷物斜向上抛洒出去，饱满的谷粒将落在离工人更远处（选填“近”或“远”），从而将谷粒与空壳分离．

14．【实验名称】用电流表和电压表测电阻
【实验器材】电压恒为3V的电源、电压表、电流表、标有“20Ω2A”字样的滑动变阻器，待测电阻R_x、开关、导线若干．
【实验原理】R=$\frac{U}{I}$
【实验步骤】

（1）小明按如图甲所示的电路图连接电路；
（2）闭合开关，发现电流表示数如图乙所示，则下一步的实验操作是：先断开开关，然后将电流表正负接线柱交换连接．
（3）小明测出待测电阻的阻值后，向老师汇报，老师指出他实验设计中存在着不足，其不足是没有多次测量取平均值．
（4）改进后，小明继续实验并将数据记录在表中，分析数据可知待测电阻的阻值为10Ω；还可以初步得出：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；

实验次数	电压U/V	电流I/A
1	2.4	0.24
2	2.0	0.20
3	1.5	0.15

（5）实验过程中，若小明将滑片P移到了如图丙所示位置，闭合开关，此时电流表的示数为0．

13．如图1所示，是某家用电热水壶内部的电路简化结构图，其中R₁、R₂为阻值相同的电热丝，有甲、乙、丙、丁四种不同的连接方式，该电热水壶加热有高温、中温、低温三档，中温档的额定功率为500W，求

（1）电热水壶调至中温档正常加热，将2kg温度为30℃的水烧开（标准大气压下）需要20min，水所吸收的热量及电热水壶的效率；
（2）电热水壶高温档的额定功率；
（3）若某次电热水壶用高温档加热0.1h，耗电0.09kW•h，通过计算判断此时电热水壶是否正常工作．

12．如图所示，电源电压可调，小灯泡上标有“6V 0.5A”的字样（不考虑温度对小灯泡电阻的影响），电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器规格为“20Ω1A”
（1）电源电压调至6V，闭合开关S₁和S₂，移动滑动变阻器滑片P，使小灯泡正常发光，电流表示数为0.6A，则电压表的示数是多少？R₀的阻值是多少？
（2）电源电压调至8V，断开开关S₁，闭合开关S₂，为了保证电路安全，求滑动变阻器的阻值变化范围．

11．如图所示，闭合开关S，两电流表示数之比5：3，则R₁与R₂两端的电压之比U₁：U₂=1：1．电阻之比R₁：R₂=3：2．

10．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6V且保持不变，实验所用电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω，滑动变阻器的规格为“30Ω 2A”．

（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，其原因是原因是变阻器的最大电阻太小．
（3）小柯用图乙所示的电路测未知电阻R_X的阻值，图中R₀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I₁，然后将导线a端接到电流表“3”接线柱上，电流表示数为I₂，则R_X的阻值为$\frac{{I}_{2}{R}_{0}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$．（用I₁、I₂、R₀表示）