圖所示是空氣開關(guān)的原理圖，S為閘刀開關(guān)，N為引鐵，可繞O轉(zhuǎn)動，M為電磁鐵，當電路中電流過大時，閘刀開關(guān)能自動斷開，切斷電流，起到保護作用，試分析該裝置的工作原理．

實驗室有一學(xué)生電源，正、負極標記已看不清楚，請你設(shè)計一個實驗，幫忙確定電源的正、負極．所能提供的器材除學(xué)生電源外，還有一卷細銅線、一只約5Ω的電阻、導(dǎo)線若干、開關(guān)一只、細棉線一段．畫出電路圖，并簡述實驗步驟．

喇叭上的圓柱形磁鐵從中間分開，如圖所示，然后按原狀態(tài)靠近，發(fā)現(xiàn)它們互相排斥，試說明原因．

做實驗時，明明不小心將一小盒鐵屑和銅屑混在了一起，請你想辦法幫忙將鐵屑從銅屑中挑出來．

水的比熱容是，它的物理意義是______，將質(zhì)量是2kg，初溫為20℃的水，加熱使溫度升高了40℃，那么吸收的熱量是____J．

目前新建樓房的供電系統(tǒng)中已經(jīng)不再使用熔絲，而是用一種自動控制的安全電路．當用電負荷太大或發(fā)生短路時，電路會自動切斷；如果站在地面上的人碰到火線而使火線經(jīng)人體與大地構(gòu)成通路時，電路也會自動切斷，以保證人身安全．小玲家新居中裝的就是這樣的電路．搬家后，他看到墻上的電源插孔是三線的，為了安裝電視機，她買了一個插銷板，插在墻上的三線插孔中，然后把電視機的插頭插到插銷板的插孔內(nèi)．但是，接通電視機的電源時，室內(nèi)所有插座全部斷電，表明電路自動切斷了．到配電箱一看，果然是“掉閘”(總開關(guān)自動切斷了)．是電視機出了故障？用電量太大了？用手把總開關(guān)閉合，換其他幾個確保正常工作的用電器插到這個插銷板上，仍然“掉閘”，直至換了耗電功率為15W的小臺燈，仍然如此．故此把插銷板插到墻上其他插孔上，一切正常．問題可能出在哪里？為什么會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象？怎樣解決？

日本一中學(xué)生友好交流團訪問武漢市某中學(xué)時，一位日本同學(xué)發(fā)現(xiàn)他隨身攜帶的一個旅行電熱壺不能在武漢使用，這個電熱壺的英文和中文銘牌如下：

(1)請問該電熱壺為什么不能在武漢使用？

(2)請你設(shè)計一種不改變電熱壺而又能使用的方法？(簡要敘述)

(3)請計算該電熱壺正常工作5min消耗的電能．

探究設(shè)計題

(1)提出問題：

電視機和洗衣機都是常見的家用電器，正常工作時哪個用電器更耗電呢？

(2)大膽猜想：___________________________________．

(3)設(shè)計實驗，進行探究：_________________________．

要求：請寫出實驗步驟．(提示：利用家中的電能表、手表)

(4)分析歸納：

根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，如你的猜想正確，則：____；如猜想不正確，則：____．

在物理實驗中常用到等效替代法，例如將一個7Ω的電阻替換某支路中2Ω和5Ω串聯(lián)的電阻，在其他條件不變的情況下，該支路中電流不變，說明一個7Ω的電阻與阻值為2Ω和5Ω串聯(lián)的電阻對電流的阻礙作用是等效的，所以可用7Ω的電阻替代2Ω和5Ω串聯(lián)的電阻．

在用圖所示電路測量未知電阻的實驗中，用的就是等效替代法，其中是待測電阻(阻值大約幾百歐)，R是滑動變阻器，是電阻箱(電阻箱的最大電阻值大于)．

(1)請根據(jù)實驗電路圖填寫下列主要實驗步驟中的空白．

①按電路圖連好電路，并將電阻箱的阻值調(diào)至最大；

②閉合開關(guān)前，滑片P置于____端(填“a”或“b”)，

③閉合開關(guān)；

④閉合開關(guān)____，調(diào)節(jié)滑片P，使電流表指針指在適當?shù)奈恢�，記下此時電流表的示數(shù)I；

⑤先斷開開關(guān)____，再閉合開關(guān)____，保持____的電阻不變，調(diào)節(jié)____，使電流表的示數(shù)仍為I．

(2)在此實驗中，若將電流表改用電壓表，其他器材不變，畫出用等效替代法測量電阻的實驗電路圖(要求所設(shè)計的電路在連接好后，只能通過開關(guān)改變電路連接情況)．

一個工作電壓為的電熱器(可看成電阻)，正常工作時通過的電流I＝5A，現(xiàn)有一個U＝18V的電源和一個阻值的電阻，還需要一個多大電阻怎樣與已有電阻連接，才能使電熱器正常工作？