利用如图甲所示的实验装置探究沙子和水的温度变化与吸热的关系。

利用如图甲所示的实验装置探究"沙子和水的温度变化与吸热的关系"。操作如下：

（1）在两烧杯中分别装入初温度相同且　　相等的沙子和水。

（2）用相同的酒精灯火焰加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同的时间记录一次温度，其中某时刻的温度如图乙所示，其示数为　　 $^{°} C$ ．根据实验数据绘制成温度与时间的关系图象，如图丙所示；

（3）实验中，是通过比较　　来间接反映沙子和水吸收的热量；

（4）分析图象可知，对于质量相等的沙子和水，升温较快的是　　；若使两者升高相同的温度，则　　吸收的热量较多，由此可见，　　的比热容较大。

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在“探究影响导体电阻大小的因素”时，某实验小组想利用图所示的电路

分别对导体电阻跟它的长度、横截面积、材料有关的猜想进行实验验证：

（1）为验证“导体电阻跟长度有关”，下表中可选用的三种导体是　　（填导体代号）；

（2）若实验中将电路中的电流表更换为小灯泡，通过观察　　也可以判断导体电阻大小，但不足之处是　　。

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在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中：

（1）请根据图甲所示的电路图，用笔画出导线完成图乙的电路连接：

（2）实验过程中得到的部分数据如下表所示。第3次测时，电流表的示数如图丙所示，请将该数据填入表格中

（3）在图丁中的坐标轴上标出适当的标度，把上表中的数据在坐标系中描点并连线。

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图为某电热器的电路原理图，通过将开关 $S$ 置于不同的位置，可以实现“加热”和“保温”两种状态的变换，对应的额定功率分别为 $800 W$ 和 $40 W$ 。

（1）将开关 $S$ 接“1”时，电热器处于　　（选填“加热”或“保温” $)$ 状态。

（2）电热器在加热状态下正常工作，将 $0.5 kg$ 初温为 $20^{°} C$ 的水加热到 $100^{°} C$ ，需

要多长时间？ $($ 【水的比热容为 4 . 2 × 10 3 J / ( kg · ° C ) ，假设电能全部转化为水的内能】

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现有一个阻值为 $20 Ω$ 的定值电阻 $R_{0}$ ，一个电压约为 $15 V$ 的电源，一个量程为 $0 ~ 1 A$ 的电流表，一个单刀双掷开关及导线若干。请你利用上述器材设计实验，测出约为 $10 Ω$ 的未知电阻 $R_{x}$ 的阻值。要求：

（1）画出实验电路图；

（2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量；

（3）写出待测电阻 $R_{x}$ 的数学表达式（用已知量和测量量表示）。

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如图1所示的电路中，定值电阻 $R_{1}$ 为 $10 Ω$ ， $R_{2}$ 为滑动变阻器，电源电压保持不变。闭合开关 $S$ 后，滑片 $P$ 从 $b$ 端移动到 $a$ 端的过程，电压表示数 $U$ 与电流表示数 $I$ 的关系图象如图2所示。求：

（1）电源电压；

（2）滑动变阻器的最大阻值。

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