小明同学自行设计了一个电子秤，其原理如图所示，他试图用电压表（图中没有画出）的示数来反映物体质量的大小。电源的电压恒定为U，定值电阻的阻值为R0，滑动变阻器的总电阻为R，总长度为L，滑动触头安放在托盘下方的轻质弹簧上，并能随轻质弹簧一起滑动，已知对托盘每施加1N的压力时，弹簧的长度就会缩短a。当托盘中不放物体时，滑动触头指在R的最上端，此时电压表的示数为零；当在托盘中放一物体时，滑动触头随弹簧向下移动到某一位置，电压表就指示出相应的示数。
（1）请在原理图的适当位置接上符合要求的电压表；
（2）若在托盘上放一质量为m的物体，则滑动触头向下移动多大的距离？
（3）求出电压表的示数U表与待测物体质量m之间的关系式（用已知量的符号表示）。
小明想要测量一种矿石的密度，他找来如下器材：形状不规则的小矿石块、一把刻度尺、一条细线、一个能够直立漂浮在水面上的圆柱形厚底高筒（筒口足够大），一个足够深的水桶和足量的水（水的密度已知且用ρ水表示）。请你利用上述器材帮助小明设计一个测量矿石密度的实验方案。要求：
（1）简述实验步骤；
（2）写出矿石密度的表达式（用测量量和已知量表示）。
图甲是智能怀旧灯，与灯串联的调光旋钮实质是滑动变阻器，图乙是简化的电路原理图。灯L标有“6V1.2W”字样，当滑动变阻器的滑片P在a端时，灯正常发光，AB两端电压不变，不考虑温度对灯丝电阻的影响。求：
（1）灯丝的电阻RL和AB两端的电压U各是多少？
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻是10Ω时，灯消耗的实际功率是多少？
在探究“物体的重力势能与什么因素有关”时，小明提出了如下猜想：
猜想一：物体的重力势能可能与物体的质量有关；
猜想二：物体的重力势能可能与物体所在高度有关。
为此他设计了如图甲所示的实验装置。将两端开口、长约1m、粗细均匀的圆柱形玻璃管竖直固定在铁架台上，将粗细适宜的圆柱形泡沫塑料块置于玻璃管内O点处（塑料块与玻璃管内壁有适量的摩擦）；其他器材还有：刻度尺、一组系有细线的质量不等的钩码、用于调整泡沫塑料块回到O点位置的木棒（如图乙所示）。
请你帮助小明回答下列问题：
（1）探究“猜想二”时，应使用质量___________（选填“相同”或“不同”）的钩码从___________（选填“相同”或“不同”）的高度在玻璃管内由静止下落，去冲击O点的泡沫塑料块，然后用刻度尺分别测量______________，从而比较出重力势能的大小。
（2）设计探究“猜想一”的记录实验数据的表格。
（__________）
如图甲所示是测量定值电阻Rx阻值的实验电路，器材可以满足实验要求。
(1)同学们按照电路图正确连接电路后，闭合开关，改变电阻Rx两端的电压进行了三次测量，其中第二次实验中电流表的示数如图乙所示，请将表格中的实验数据补充完整。
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
电压U/V | 1.0 | 1.6 | 1.8 |
电流I／A | 0.3 2 |
| 0. 56 |
电阻Rx／Ω | 3.13 |
| 3. 21 |
电阻的平均值R′x／Ω |
|
(2)同学们又设计了两种测量方案，方案中定值电阻的阻值为R0。
①方案一：闭合开关S，如果电压表V1和V2的读数分别为Ul和U2，则电阻Rx的阻值表达式为Rx=__________________。扬州大学附属中学东部分校姜雪峰编制
②方案二：电路中Rx≠R0，将S接到a，读出电流表的示数I1；再将S接到b，读出电流表的I2；由I1R0= I2Rx可得Rx=I1R0/I2。请判断结果是否正确并简要说明理由：____________________________
一台电热水器，其铭牌数据如下表所示。现将水箱中装满水，通电后正常工作40min，水温从25℃上升到45℃，水的比热容c水＝4.2×103J/(kg·℃)，请完成下列计算：
型号 | FED-H50 | 额定电压 | 220V |
最大装水量 | 50㎏ | 额定功率 | 2000W |
（1）水吸收的热量是多少？
（2）电热水器的效率是多少？
