【知识点详解】
1. **能量转化**:在跳远运动中,运动员的动能与重力势能相互转化。起跳后升空的过程中,运动员的动能减小,转化为重力势能,这体现在运动员向上运动的高度增加。选项D正确地描述了这个过程。
2. **热力学第一定律**:在向瓶内打气的实验中,外界对瓶内气体做功,导致气体内能增加。当瓶塞跳出时,气体对外做功,其温度会降低,瓶口的白雾是水蒸气液化的结果,表明气体放出了热量。因此,选项A、C、D正确,B错误。
3. **电子电路设计**:设计的电路是用于提醒收支架和锁车的。题目要求当车支架支起时,蜂鸣器响起,即S1闭合时蜂鸣器工作;当车锁上时,蜂鸣器停止,即S2断开时蜂鸣器不工作。通过分析电路图,只有电路B符合要求,当S1闭合时,蜂鸣器工作,S2断开时,蜂鸣器停止。
4. **家庭电路故障检测**:在照明电路中,当开关S闭合后,白炽灯熄灭,测电笔测试插座孔发现都发光,说明火线和零线都与地有通路。断开开关S后,如果插座右侧孔仍能使测电笔发光,说明右侧孔与火线相连;左侧孔发光则说明左侧孔与零线相连,即零线存在问题。选项D正确描述了这种情况。
5. **电路分析与电功率计算**:在电路甲中,电源电压不变,随着滑动变阻器R2的滑片移动,电流表示数和电压表示数关系图乙表明电路总功率随电阻变化而变化。根据图乙,最大功率为6.4W,最小功率为1.8W,定值电阻R1功率的最小值为1.35W,功率变化为4.05W。因此,选项B、C、D正确,A错误。
6. **杠杆原理**:在AOB杠杆问题中,由于AO长于OB,杠杆不一定是省力杠杆。当在A点施加最小动力使杠杆在水平位置静止时,杠杆满足力矩平衡条件。设最小动力F,根据杠杆平衡条件,F×AO=300N×OB,解得F=100N。如果保持动力方向不变,提升重物时,动力臂不变,阻力及阻力臂增大,因此拉力F的大小将变大。
7. **磁场力与电路故障模拟**:条形磁铁对回形针有磁场力作用;短路实验中,应将导线连接在电源正负极之间;丙图中研究温度对电阻影响的实验,缺陷在于酒精灯加热可能无法保证温度均匀,改进方案是使用可控温的加热设备,如电热丝。
8. **滑轮组的构造**:小明需使用滑轮组将重物提高到二楼,应使用定滑轮和动滑轮组合,确保绳索经过动滑轮两次,以达到省力目的。
9. **力的平衡与力臂**:要使衣架平衡,所施加的力F应与毛巾的重力形成平衡,力臂L应等于毛巾重心至衣架转轴的距离。
10. **家庭电路设计**:开关应同时控制两盏灯,插座应独立使用。开关应与两盏灯串联,插座并联在火线和零线上,确保安全使用。
11. **电路实验**:
- 在简易调光灯实验中,改变鳄鱼夹M、N之间的距离,灯泡亮度变化,说明电阻与导体的长度有关。
- 对于LED灯与小灯泡的实验,猜想一错误,因为并联导线在LED两端后,LED亮而小灯泡不亮,说明小灯泡未短路。
- 实验二中,通过测量LED灯的电压和电流,可得出电阻,数据表明LED灯的电阻较大,且随电压变化较小,说明其为恒压元件。
以上是根据题目内容涉及的物理知识进行的详细解析,包括能量转化、热力学第一定律、电路设计、家庭电路故障排查、电路分析与电功率计算、杠杆原理、磁场力、电路故障模拟、滑轮组、力的平衡、力臂、家庭电路设计以及电路实验等多个知识点。