某校的同学们在研究电路消耗的电功率与电阻的关系时设计了如图所示的电路，电路中电源两端电压保持不变。滑动变阻器的最大阻值为R３。当滑动变阻器的滑片P置于最右端时，只闭合开关S1，滑动变阻器的功率为P3，电压表的示数为U1，电路中的电流为I1；当滑动变阻器的滑片P置于最右端时，只闭合开关S2时，滑动变阻器的功率为P3′，电压表的示数为U2，电路中的电流为I2，此时电路的总电功率为4 W。
已知
， 
；
（1）求I1与I2之比
（2）请你计算出电阻R1与电阻R2的比值。
（3）请你回答：如何通过开关的断开与闭合以及滑动变阻器滑片位置的改变，使整个电路消耗的总电功率最大；并请你计算出这个总电功率。
小明发现：每天晚上7点至9点左右，小区处于用电高峰期时，家中的电灯相对暗些；而到了晚上11点以后，过了用电高峰期，电灯又会变得亮一些。这是为什么呢？爸爸这样提示他：“不同时段，电路中使用的用电器数量不同，其总电阻也不同。可以把某一时段小区内正在使用的所有家用电器看做一个整体，用一个小灯泡来模拟。通过比较小灯泡两端电压（相当于家用电器两端的实际电压）的变化，你就能知道原因了。”于是，小明根据如图电路进行了探究。
【进行实验】
第1步：连接电路，闭合开关，读出电压表和电流表的示数，并记录在表格中。记录数据后发现小灯泡突然熄灭，电压表指针指在3伏处。
第2步：查明故障并分别换上两个不同规格的小灯泡后继续实验，把测量结果记录在表格中。
第3步：计算小灯泡的电功率和电阻值并记录在表格中。
| 小灯泡 |
电压(伏) |
电流(安) |
电功率(瓦) |
电阻(欧) |
| L1 |
2.40 |
0.43 |
1.03 |
5.58 |
| L2 |
2.60 |
0.33 |
0.86 |
7.88 |
| L3 |
2.75 |
0.26 |
0.72 |
10.58 |
【数据分析】每次实验，电压表的读数都小于电源电压，说明实验中导线等其他元件也有电阻，会“分走”一部分电压。
【反思解释】
（1）实验中小灯泡突然熄灭，可能是发生了 (选填“短路”或“开路”)。
（2）过了用电高峰期，家中的电灯功率变大，亮度增加，其原因是 。
（3）在输电线路中，为了减少电能的损耗，应尽量选择 的导线。
A．长而细 B．长而粗 C．短而粗 D．短而细
太阳发出的可见光、红外线等光线具有能量，照射到物体上，部分被吸收转化为内能（其中红外线尤其显著）。许多车主为了隔热给汽车玻璃贴上太阳膜。某兴趣小组对市场5种品牌隔热性能进行如下探究：
①如图，在暗室中将一侧贴有品牌太阳膜的玻璃板竖直放在水平桌面上，在距离玻璃板左侧20厘米放置一个红外线灯，玻璃板右侧放置一个光能风车（光能风车的风叶在红外线照射下，转动快慢能反映接收到的红外线的强弱）。
②打开红外线灯，观察并记录30秒内光能风车风叶转动的圈数。
③改变红外线灯的位置，使之距离玻璃板的距离分别为40厘米、60厘米、80厘米，重复步骤②。
④在玻璃板上依次更换其他4种品牌的太阳膜，重复上述实验。
（1）本实验需要的测量工具有 。（写出2种）
（2）透过太阳膜红外线的强弱无法用肉眼直接观察，本实验用光能风车转动快慢来反映红外线的强弱。下列实验或活动所用得方法与本实验相同的有 （可多选）。
（3）为了使本实验的结果更可靠，还需改变哪些变量进行多次实验？ （写出2点）。
为判断短跑比赛是否抢跑，某兴趣小组设计了如图“抢跑自动指示”电路。其工作原理是：当运动员蹲在起跑器上后，先闭合S；发令时闭合S1，发令指示灯亮；运动员起跑后，装在起跑器上的压敏电阻R0因受到压力减小，其电阻改变，电磁铁线圈中的电流明显变大，S2被吸引而闭合，起跑器指示灯亮。若起跑器指示灯比发令指示灯先亮，表示运动员抢跑。
（1）当S1处于断开状态时，闭合S，若压敏电阻阻值变小，电磁铁的磁性强弱如何变化？
（2）已知发令控制电路电源电压U＝6伏，电磁铁线圈的电阻不计。若运动员起跑后，压敏电阻R0的阻值为30欧，S和S1仍处于闭合状态，电磁铁线圈中的电流为0.25安，计算此时发令指示灯的功率。
（3）压敏电阻通常有两种类型：A. 阻值随压力增大而增大； B. 阻值随压力增大而减小。则该模型的压敏电阻应选择哪种类型，结合电路简要说明理由： 。
今年4月19日，我市瓯江过江通道主桥顺利合龙。图甲是主桥合龙时“钢箱梁”吊装场景。
（1）过江通道全长约8千米，建成后，若一辆汽车以80千米／时的平均速度通过过江通道，只需 小时。
（2）制作“钢箱梁”的合金钢既要韧性又要硬度高。合金钢生产时需要经过热处理，其中热处理的一道工序中，温度对合金钢的硬度和韧性的影响如图乙所示，图中指数越大表示性能越好，则生产“钢箱梁”的合金钢时，这道工序的最佳温度为 ℃。
（3）“钢箱梁”质量为6.6×105千克，在吊装过程中，“钢箱梁”匀速上升约40米，则克服“钢箱梁”重力做的功约为多少焦？（g取10牛／千克）
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