20．在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，小丽用如图所示的装置做了实验。实验中电源电压恒定，铁钉和大头针各自完全相同。

（1）实验中通过观察电磁铁      的不同，来判断它磁性强弱的不同。这种方法在物理学的研究中经常用到，称为      法；请你根据学过的知识，再写出一例用该方法的实验      。
（2）甲图中大铁钉的N极是      （选填“钉尖”或“钉帽”）。
（3）通过观察甲、乙两次实验现象，得出的结论是      。
（4）通过观察丙图实验现象得出的结论是      。
（5）实验中，大头针的下端都分开的原因是      。

21．小华利用如图所示的装置探究电热与电流、电阻和通电时间的关系。烧瓶中装有一定质量的煤油，煤油中都浸泡着一段金属丝，并插有温度计。

（1）实验选择煤油而不用水的原因是      ，实验中通过比较      来比较电阻丝产生热量的多少；
（2）如图甲所示，在室温状态下开始实验，闭合开关，调节滑片到M点位置，通电一段时间后，记录温度计示数，然后断开开关，冷却至室温。闭合开关第二次实验，把滑片移动到M点左侧某处，通电相同的时间，记录末温，发现第二次末温高于第一次，由此可以表明，通电时间与      相同时，通过导体的电流越      ，产生的热量越多；
（3）若要探究电热与电阻的关系，可选择图乙中      （选填“A”“B”或“C”）烧瓶中的电阻与甲图中烧瓶中的电阻      联接入电路；
（4）知识应用：家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根导线连接起来使用，而连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾，原因是：通电时连接处的电阻比别处的电阻较      （选填“大”或“小”），如果导线上这样的接头较多，会导致输送电能的效率变      。

22．小文做“测量小灯泡额定功率”的实验，所用器材有：电压恒为3V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡L、符合实验要求的滑动变阻器、调零的电流表和电压表、开关、导线若干。图甲是的实验电路图。请回答：

（1）图乙是小文用根据电路图所连接的实物图，请将实物电路连接完整，要求滑片P向B端滑动时滑动变阻器的阻值减小。
（2）连接实物电路时开关应_______；小文连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表示数为零，电压表示数为3V。产生这种现象的原因可能是小灯泡_________。（选填“断路”或“短路”）
（3）排除故障后，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P移到某处，电压表的示数如图丙所示。若使小灯泡正常发光，应将滑片P向________（选填“A”或“B”）端移动；
（4）实验中小文分别测出小灯泡两端的电压为1.5V、2V、2.5V，观察小灯泡的亮暗情况，并记录三种情况下小灯泡的电流值，计算出相应的实际功率。他为了减小误差，求出了三个电功率的平均值。请你指出小文在实验中的不妥之处：①__________________________________；②__________________________________________。
（5）小丽用和小文相同的器材做该实验，她调节滑动变阻器的滑片，记录两电表的示数，并绘制了小灯泡的电流随其两端电压变化的关系如图丁所示，则小灯泡的额定功率为______W，从图像中还发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（6）用该电路还可以做的电学实验是：____________________________。

23．如图甲为家用电热饮水机，图乙是它的电路原理图，表中是它的铭牌数据。
（1）当S₁闭合，S₂断开时，电热饮水机处于      状态（填“加热”或“保温”）并说明原因，此时电路中的电流是多大？
（2）饮水机正常工作时，将热水箱中的水从20℃加热到90℃，水吸收的热量是多少？[水的比热容4.2×10³J/（kg•℃）]
（3）若电热饮水机正常工作时加热效率为80%，将热水箱中的水从20℃加热到90℃的时间为多少秒？

24．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S₁、S₂，将滑动变阻器的滑片P移到a端时，灯泡正常发光，电压表V的示数为6V，电流表A₂的示数为0.4A，只闭合开关S₁，将滑动变阻器的滑片P移到b端时，电流表A₁的示数为0.2A，灯泡的实际功率为0.4W（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。求：
（1）电阻R₁的阻值；
（2）灯泡L的额定功率；
（3）滑动变阻器R₂的最大阻值。