自行车是一种常见的交通工具，既轻便又环保，自行车在设计上用到许多物理知识，请你找出2个设计，并说出所包含的物理知识。
设计 |
包含的物理知识 |
|
示例 |
自行车手闸 |
省力杠杆 |
1 |
||
2 |
某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示，电源电压 恒为 ，定值电阻 ， 为一竖直固定光滑金属棒，总长 ，阻值为 ，其接入电路的阻值与对应棒长成正比。弹簧上端固定，滑片 固定在弹簧下端且与 接触良好，滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体 通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重 ，高 ，底面积为 ．当水位处于最高位置 时， 刚好浸没在水中，此时滑片 恰在 最上端；当水位降至最低位置 时， 的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力 与其伸长量△ 的关系如图乙所示。闭合开关 ，试问：
（1）当水位下降时，金属棒接入电路的长度 减小 ，电压表示数 。（两空均选填“增大”或“减小”
（2）当水位处于位置 时，电压表的示数为多少？
（3）水位由位置 降至 这一过程，弹簧的长度增加了多少？电压表的示数变化了多少？
（已知 ， 取
我国从今年4月15日起，正式实施电动自行车新国标。李强购置了一辆符合新国标的电动车，其整车质量为 ，最高速度为 。 取 。试问：
（1）对蓄电池充电时，电能转化为 能；行驶时，电动机提供动力，其工作原理是 。
（2）当蓄电池的电全部耗完后，若充电功率为 ，充满电需要 ，不计能量损失，则充满电后蓄电池储存的电能为多少？
（3）蓄电池充满电后，其储存电能的 用于车克服阻力做功，当质量为 的李强在水平路面上骑着车，以最高速度匀速电动行驶时，所受阻力为总重的 ，则车最多能行驶多少小时？
（4）新国标对电动车的整车质量、最高速度都进行了限制，这样做主要是为了防止车的 较大，以减小行车危险。
在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率是否相同”的实验中，实验室提供了如下器材：电源电压 恒为 ，滑动变阻器规格为“ “，小灯泡的额定电压 ，额定功率小于 ，两个阻值分别为 、 的定值电阻 可供选择。
（1）为使小灯泡两端电压有一较大的调节范围，小聪设计了如图甲所示的电路，请用笔画线代替导线，完成图乙中实物电路的连接。
（2）正确连接电路后，进行实验，记录的数据如表所示。当电压表示数为 时，电流表示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为 1.05 。
实验次数 物理量 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
电压 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
电流 |
0.24 |
0.32 |
0.38 |
0.44 |
|
电功率 |
（3）分析表中数据可得出结论：小灯泡工作时，消耗的电功率随电压的增大而 。根据数据还可判断出，小聪在实验中选用的是 的定值电阻。
（4）完成实验后，爱动脑筋的小聪又想出一种测量小灯泡额定功率的方法，设计了如图丁所示的电路，所用电压表量程为“ ”，请将以下实验步骤补充完整。
①检查电路无误后，闭合开关 ，将开关 拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为 ；
②滑片不动，再将开关 ，拨至“2”，读出电压表示数为 ；
③小灯泡的额定功率： 。（用 、 、 表示）
若步骤②中，在将开关 拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，其他操作正确，则测出的小灯泡额定功率比真实值 （选填“偏大”或“偏小” 。
粤公网安备 44130202000953号