斜面是人们生产和生活中经常使用的一种可以省力的简单机械。下面是某同学针对斜面问题进行的理论研究的过程。请你帮他完成“理论论证”。
提出问题：使用斜面为什么可以省力？
建立模型：如图所示，斜面的长为L，高为h，沿光滑斜面匀速向上拉动重为G的物体，所用拉力为F。
理论论证：运用功的原理证明:F<G。
在“探究二力平衡的条件”活动中。
（1）如果物体只受到两个力的作用，且处于 状态，说明这两个力是相互平衡的。由此，小明提出，能否利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡的条件？
（2）小华认为，若采用小明的方案，必须测出物体所受的 和 的大小来进行比较。研究发现，在小明的方案中，只能根据相互作用的关系直接测出 的大小，在未知二力平衡条件的前提下，另一个力无法直接测量，所以这一方案无法实施下去。
（3）为此，两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案，如图乙所示，请你判断出他们改进的先后顺序： （用字母表示），这样的改进是为了减小 对实验的影响。
（4）如图丙，是最终确认的实验方案。此方案中，由于 ，故卡片的重力可忽略不计。
某兴趣小组在“自制水膜透镜”活动中，如图所示，将内径 的细铁丝圆环在清水中浸一下后取出，布满圆环的水膜犹如透镜。实验过程中，小张和小华发现该透镜的观察范围太小，想制作更大的水膜透镜，但又易破裂。哪些因素有关，他们做出如下猜想：
猜想一：可能与制作圆环的材料有关。
猜想二：可能与液体的种类有关。
（1）为了验证猜想一，小华选用细铁丝、细塑料片、细铝条制成圆环，改变圆环直径后，分别浸入水中获取液膜，测量出液膜即将破裂时的最大直径。实验前，他应该控制三种材料横截面的 和 相同。
（2）为了验证猜想二，小张找来比水粘稠的透明的色拉油、胶水，将细铁丝圆环分别浸入两种液体中，重复上述实验，记录的数据如下表：
液体 |
色拉油 |
胶水 |
圆环的最大直径 |
9 |
10 |
于是小张就得出结论：液体越粘稠，液膜的最大直径越大。
针对小张的实验过程，请指出存在的两个主要问题：① ；② 。
（3）实验中，将大小相同的胶水膜和水膜，放在书本前相同距离处，发现透过胶水膜观察到的正立的“字”更大一些，原因是： 。
在“探究串联电路电压的特点”活动中。
（1）如图所示，连接电路时，至少需要 根导线；实验中应选择规格 （相同 不同）的小灯泡。
（2）在测 两端电压时，闭合开关，发现电压表示数为零，原因可能是 （填出一种即可）。
（3）小芳保持电压表的 连接点不动，只断开 连接点，并改接到 连接点上，测量 两端电压。她能否测出 两端电压？ ，理由是 。
（4）小明分别测出 、 、 间的电压并记录在如下表格中，分析实验数据得出结论：串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小明的做法进行评价： ，改进方法是 。
|
|
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2.4 |
1.4 |
3.8 |
在“探究影响动能大小的因素”实验中，如图 、 、 所示，让质量为 、 的两个小球分别从斜面上由静止滚下，小球撞击放在水平木板上的木块，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置。
（1）小球动能是由 （填某种能量）转化来的。
（2）实验中通过 反映小球动能的大小。
（3）比较 两图进行的实验，可以探究小球的动能与速度的关系。
（4）比较 、 两图进行的实验，可以得到小球的动能随质量增大而 。
有人说，同一机械的机械效率是不变的。小华设计了“探究滑轮组机械效率与所提升重物质量的关系”实验，来检验此说法是否正确。
（1）用笔画线代替绳子，在图甲中画出最省力的绳子绕法。
（2）如图乙所示，小华在实验中保持滑轮组不变，改变重物的质量，通过弹簧测力计匀速拉动绳子使重物缓缓上升，测得数据如下表 取
序号 |
重物质量 |
重物上升距离 |
弹簧测力计示数 |
绳端移动距离 |
机械效率 |
1 |
0.1 |
10 |
1.1 |
20 |
|
2 |
0.2 |
10 |
1.6 |
20 |
|
3 |
0.3 |
10 |
2.1 |
20 |
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第2次实验中的机械效率是 ；根据表中数据可以得到，滑轮组的机械效率随所提升重物质量的增大而 。
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