小刚和小军在探究“电流与电压、电阻的关系”实验中，老师提供的实验器材有：电源（电压恒为4.5Ⅴ），电流表、电压表各一个，开关一个，四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），滑动变阻器（规格为“20Ω 2A”），导线若干。
（1）小刚探究“电流与电压的关系”，该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，其作用主要是 ；
（2）实验中，所测的数据如表一所示．由表一数据可得： ； 
（3）小军探究“电流与电阻的关系”，所测的数据如表二所示。
①请依据表格中的数据和电路图分析，将电阻由5Ω换成10Ω，闭合开关进行实验时，应向 （选填“左”或“右”）移动滑片P，使电压表的示数保持 V不变，记录电流值。
②当将20Ω的电阻接入电路，记录第四组数据时， R1与R2的电功率之比是 。
近年来太湖水污染形势严峻，直接影响到太湖流域人民的生产和生活．太湖水污染主要来自于农业生产中流失的化肥、城市生活污水中的含磷洗涤剂、工业废水中的金属离子等，这些污染物在水中形成大量自由移动的离子，使污染水的导电性能增强，所以 性能的强弱是反映水污染程度的重要指标之一阳湖中学物理研究性学习小组的同学 采集了三种流人太湖的典型水样：①稻田水；②生活污水；③工业废水，决定对这三种水 样的导电性能进行对比检测．他们从实验室借来了如图所示的器材．
(1)为了比较水样的导电性能，每次倒人烧杯的水样必须保持 相等．
(2)请你用笔画线代替导线，把图中的器材连接起来．
(3)实验前，开关应 （断开／闭合），滑片P应放在变阻器的 (A/B)端．
(4)为了减小实验误差，电流表和电压表量程选择的方法是
(5)利用上面的电路，小组同学讨论认为可用多种方法比较三种水样导电性能的强弱，请你写出一种方法．
(6)根据你所采用的方法，请设计相应的记录实验数据的表格．
有一种半导体材料的电阻值随着光照射强度的变化而明显改变，用这种材料制作的电阻称为光敏电阻．物理学上用“光强”这个物理量来表示光强弱的程度，符号为E，国际单位为坎德拉(cd)，某光敏电阻的阻值R与光强E之间的一组实验数据如下表所示：
(1)分析上表数据，根据光敏电阻的阻值R随光强E变化的规律，填,写表格空格处的电阻，并归纳出光敏电阻的阻值R随光强E变化的关系式为R= Q．
(2)小明将该光敏电阻R、电流表(量程为0～0．6A)、电压表(量程为0~3V)、开关、滑动变阻器R。(最大阻值为50)和电压恒为6V的电源组成如图所示的电路，闭合开关，调节滑动变阻器使电流表的示数为0．4A时，电压表的示数为3．6V，此时，光敏电阻所在处的光强为多大?
(3)在上述电路中，随着电阻的变化，电流可能会超过电流表的量程，滑动变阻器两端的电压可能会超过电压表的量程．若光敏电阻处的光强在2．0 cd至4．5cd范围内，为保证不超过电表量程，求出滑动变阻器允许连入电路的阻值范围．
(4)若用该光敏电阻制作成如图所示的电磁继电器来控制路灯L，要求当光照减弱到一定光强时，电磁继电器能接通路灯L，则路灯L所在电路的M、N触点应安装在衔铁的 (上方／下方)．
2007年2月28日，从乌鲁木齐驶往阿克苏的5806次列车遭遇特大沙尘暴，列车从第1节车厢到第11节车厢相继被吹翻。看了这个报道后，某研究小组为探索沙尘暴的威力，进行了模拟研究。如图为测定沙尘暴风力的实验装置图，其中AB是一段水平放置的长为L的光滑均匀电阻丝，电阻丝阻值较大，一质量和电阻都不计的细长金属丝一端固定于O点，另一端悬挂球P，无风时细金属丝竖直，恰与电阻丝在B点接触，有风时细金属丝将偏离竖直方向，细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触。研究小组的同学对此装置分析中，知道金属球单位面积上所受到的水平风力大小与电压表的读数成正比，空气密度为1.3kg/m3，沙的密度为2.5×103kg/m3。他们对决定金属球单位面积上所受到的风力大小的因素，进行了如下的实验研究：
①在含沙量相同条件下，改变风速，记录不同风速下电压表的示数如下：
| 风速（m/s） |
5 |
10 |
15 |
20 |
| 电压表示数（V） |
0.6 |
2.4 |
5.4 |
9.6 |
②在风速大小相同条件下，改变风中空气的含沙量，记录不同含沙量下电压表的示数如下：
| 含沙量（kg/m3） |
1.1 |
2.2 |
3.3 |
4.4 |
| 电压表示数（V） |
2.3 |
3.5 |
4.6 |
5.8 |
（1）根据上述实验结果，试推导出单位面积上所受到的风力大小的关系式？（设比例系数为k）
（2）若（1）中的比例系数k的大小为0.5，已知：车厢的高度为3m，车厢的长度为25m，车厢质量为50t，铁轨间距为1.5m，1m3沙尘暴中含沙尘2.7kg，请根据（1）中的关系式计算当时的风速至少为多大？
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