小明家的电热饮水机，有加热和保温两种工作状态，饮水机热水箱内水温达到92℃时开关S1自动断开，处于保温状态；当水温降至一定温度t时，S1又闭合重新加热．饮水机的铭牌数据与电路原理图如下：
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热水箱水量 |
额定电压 |
加热时功率 |
保温时功率 |
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2kg |
220V |
440W |
40W |
（1）求电阻R1的阻值；
（2）求正常加热时通过饮水机的电流；
（3）在无人取水情况下，饮水机重新加热一次的时间为5min．加热一次消耗的电能是多少？重新加热前的水温是多少？【不计能量损失，c水=4.2×103J/(kg·℃)】
某地区已连续几年遭受旱灾，为保证灾区学校师生用水，政府派出抗旱送水车送水。如果一辆送水空车质量6t，水罐容积5m3；装满水后，车轮与地面的总接触面为0.5m2。学校距取水处12km，汽车匀速行驶20min到达学校。问：
（1）汽车匀速行驶时的速度是多少？
（2）该车最多能装多少kg的水？
（3）装满水时，车对地面的压强为多少Pa？
小明注意到光线由空气进入水、玻璃等透明介质时会发生折射现象，他结合物理学习和日常生活中的相关经验，提出猜想：光线由空气进入水、玻璃等透明材料时发生折射的程度可能是不相同的。
（1）你认为小明的猜想是 （“有道理”或“无道理”）的。
（2）小明与学校科技小组的同学进行了探究，实验中得到如下数据，表1是光从空气射入水中的测量数据，表2是光从空气射入玻璃的测量数据：
表1
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入射角α |
15° |
30° |
45° |
60° |
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折射角γ |
11.3° |
22.1° |
35.4° |
40.9° |
表2
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入射角α |
15° |
30° |
45° |
60° |
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折射角γ |
9.9° |
19.5° |
28.1° |
35.3° |
（ａ）分析表1的数据，可以得出结论
①
②
（ｂ）对表1、表2的数据进行对比分析，得出的结论是
（3）小明想起自己去眼镜店配眼镜的情景，当时，配镜师傅提到一个术语“折射率”，师傅说：相同度数的眼镜使用折射率大的材料，眼镜就可以更轻薄，矫正视力的效果越理想。结合以上数据你对这两种透明介质的这种光学属性的判断是，水的“折射率”
比玻璃 （选填：“大、小或相同”），依据是 。
某校科技小组的同学们用PTC元件（即半导体陶瓷材料）制作了一个电加热保温杯。常温下的凉开水放在杯内可加热至60℃，并利用这种元件的电学特性设定保温温度为60℃。已知所用的PTC元件的阻值RT随温度的变化关系如图甲，使用时PTC元件如图乙接入家庭电路中。
请回答下列问题：
（1）当温度为60℃时，电路中的电流是 A，通电1min，PTC元件消耗的电能是 J。
（2）PTC元件的最大电功率是 W。
（3）保温杯可以利用PTC元件的特性进行保温的原理是：当温度达到60℃时，PTC元件发热功率等于散热功率（即在相同时间内产生的热量与散失的热量相等），温度保持不变。从图甲可以看出，①当它的温度高于60℃时， ，温度下降；②当温度低于60℃时， ，温度上升。因此保温杯中的水可以保持在60℃左右。
要测定一个额定电压为2.5V小灯泡的额定功率（已知额定功率小于1W）。
（1）请将下图中的电路元件连接成实验电路（连线不交叉）。
（2）电路接通后，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，小灯泡均不发光，电压表的示数为3V，电流表的示数几乎为零。请说出一种导致这种现象的可能原因： 。
（3）小灯泡正常发光时，电流表指针的位置如图所示，则通过小灯泡的电流是 A，小灯泡的额定功率是 W。
某科学兴趣小组为了探究导电液体在体积相同时，其电阻与长度的关系。同学们选取一段可拉伸的乳胶管（乳胶管是绝缘体），灌满某种导电液体，两端用金属塞堵住管口，形成一段长为10cm的封闭液柱。选择合适的电压表、电流表、滑动变阻器、电源等器材连接如图所示电路，电源电压保持12V不变。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处在 端（选填“A”或“B”）。
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实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
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液柱长度L/cm |
10 |
15 |
20 |
25 |
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液柱电阻R/Ω |
300 |
670 |
1204 |
1870 |
（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为9V时，记录第1次电流表示数并计算出液柱的电阻。将乳胶管均匀拉长，重复上述实验，数据记录如右表。实验中第1次电流表的示数应是 安。
（3）查阅资料得知：当材料和横截面积一定时，导体的电阻与其长度成正比。但是通过多次实验发现，当液柱长度变为原来2倍时，其电阻大大超过原来的2倍。请对此作出合理的解释： 。
