【知识点详解】
1. 杠杆原理：在选择题中提到了费力杠杆，这是物理学中的基本概念。费力杠杆是指动力臂小于阻力臂的杠杆，使用时虽然不能省力，但可以增大动作范围或者改变力的方向。
2. 滑轮组的应用：题目中提到的装置能省力且改变力的方向，这通常指的是滑轮组的作用。滑轮组是由定滑轮和动滑轮组成的，可以实现力的倍增和方向变换。
3. 做功的定义：做功是力和沿力的方向位移的乘积。在题目中提到的情境中，只有当物体在力的作用下发生位移时，人才对物体做了功。
4. 功率的计算：功率是单位时间内完成的功，上楼的功率可以通过体重、楼层数和时间来估算。例如，如果学生质量约为50kg，一层楼高约3米，上到三楼就是上9米，若用时15秒，他的功率大约是300W。
5. 滑轮组的有用功和机械效率：有用功是克服重物重力所做的功，等于重力与提升高度的乘积。机械效率则是有用功与总功的比值。在给定的题目中，需要计算拉力做的功（总功）和克服重力的功（有用功），进而求得机械效率。
6. 电池电压：一节干电池的电压通常是1.5V，家庭电路的电压为220V，换算成千伏是0.22kV。
7. 电阻串并联的欧姆定律应用：电阻串联时，总电阻等于各电阻之和；并联时，总电阻等于各电阻倒数之和的倒数。根据I-U图像，可以分析串联和并联电路中电流、电压和电阻的关系，以及总功率的计算。
8. 导体的欧姆定律：根据欧姆定律，电流I与电压U成正比，与电阻R成反比。题目中给出了电压和电流，可以求解电阻值，同时也可计算电流做功。
9. 串联和并联电路的电流和电压限制：定值电阻串联时，电流不能超过最小额定电流，电压不能超过所有电阻额定电压之和；并联时，电压不能超过任一定值电阻的额定电压。
10. 滑动变阻器的使用：在电路中，滑动变阻器可以改变电路的电阻，从而改变电流。题目要求根据电压随电流的变化图像求解定值电阻和滑动变阻器的最大阻值。
11. 电阻比例关系：题目中涉及了不同比例的电阻在串联和并联情况下的电压和功率分配问题。电阻两端的电压比例等于电阻值的比例，而功率比例等于电阻值的比例平方。
12. 电路分析：通过开关的开闭状态，可以分析电流表的读数，从而计算总电阻、电源电压，以及电流通过特定电阻的电流和电压。
13. 动能实验：动能的大小与物体的质量和速度有关。通过控制小球下落高度保持速度一致，可以研究动能与质量的关系。通过比较不同质量的小球推动纸盒的距离，可以判断动能的大小。
14. 实验设计：动能实验采用了控制变量法，这是一种科学研究中常用的方法，用来确定变量之间的因果关系。
15. 电流与电阻的关系：在这个实验中，保持电压恒定，研究电流与电阻的关系。实验过程中，需关注电压表示数以保持恒定电压，选择合适的滑动变阻器以覆盖所需的电阻范围，阴影部分面积可能表示的是电流与电阻的乘积，即电压。
16. 测定小灯泡电功率的实验：实验前开关应断开，连接实物电路时注意滑动变阻器接入电路的方式，使得在未闭合开关前，滑片在阻值最大处，以保护电路。
这些知识点涵盖了力学、电学、电路分析和实验设计等多个方面，是初中物理的重要内容。通过解决这些问题，学生可以深入理解物理现象，并掌握基本的实验技能。
