【考点】探究浮力大小的实验；二力平衡条件的应用；定滑轮及其工作特点． 【分析】（1）定滑轮能改变力的方向；
（2）物理量的测量中，一些可以直接用测量仪器测量；有一些不能由测量仪器直接测出，但可以测量另外的量，通过计算得出．； （3）影响浮力大小的因素是物体排开液体的体积和密度，当研究浮力大小与深度的关系时，要控制
物体排开液体的体积和密度保持不变，只改变深度的大小，故应从第3列数据开始分析； 【解答】解：（1）塑料块受到的拉力方向竖直向下，但通过定滑轮的作用，竖直向上用力就能起到同样的效果，所以，实验中定滑轮的作用是改变力的方向；
（2）塑料块受到竖直向下的重力G、拉力T和竖直向上的浮力F浮作用，在这三个力的作用下，塑料块处于静止状态，所以F浮=G+T，塑料块受到的浮力是通过测出的拉力T和物体本身的重力G求出来的，即通过测量拉力间接测出浮力．
a、用测力计测量物体受到的重力是直接得到的，与间接测量不同；
b、水平面上匀速直线运动物体受到的摩擦力不能直接测量，根据二力平衡，此时物体受到的摩擦力大小等于物体受到的拉力，通过测量拉力的大小间接测出了摩擦力的大小，属于间接测量；
c、用量筒测量液体的体积，是直接测量出来，与间接测量不同； 故选a、c；
（3）塑料块底部所处深度分别为2cm、3cm、4cm时，物体排开液体的体积逐渐增大；从所处深度为4cm开始，物体排开水的体积都等于物体自身的体积保持不变，从表中数据可知，塑料块受到的浮力与所处深度无关． 故答案为：（1）改变力的方向； （2）a、c； （3）无关．
15．为了测量标有“2.5V”小灯泡的额定功率，小峰同学设计了图甲所示的电路图，电源电压为6V，小灯泡电阻约为10Ω．
（1）为了完成实验，在标有“10Ω 1A”、“20Ω 1A”的两种滑动变阻器中应选用标有“ 20 Ω 1A”的．
（2）图乙为小峰同学连接的电路，闭合开关后，小灯泡不发光，电压表无示数，但电流表有示数，经仔细检查，发现多连接了一根导线，将其拆掉后，电路恢复正常，请在多连接的导线上画“×”．
（3）移动滑片，将电压表示数调到 2.5 V，使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 0.6 W．
（4）查阅有关资料后得知，电压表工作时，其实内部有微弱电流通过，据此分析，所测量的额定功率偏 大 （选填“大”或“小”）
【考点】电功率的测量；并联电路的电流规律． 【分析】（1）求出灯正常发光时滑动变阻器分的电压，根据分压原理求出滑动变阻器的最小阻值，据此确定变阻器的规格；
（2）灯、开关、滑动变阻器串联在电路中，电压表并联在小灯泡的两端；
（3）认清电流表的分度值读数，根据PL=UL×I求灯的额定电功率；
（4）根据并联电路电流的特点，比较实际通过灯的电流与电流表示数的大小，确定所测额定功率的变化情况． 【解答】解：（1）灯正常发光时，变阻器应分去U变=U﹣UL=6V﹣2.5V=3.5V的电压，根据分压原理
=
，
变阻器的最小阻值R
变
=
×RL=
×10Ω=14Ω，故应选用“20Ω 1A”的变阻器；
（2）灯、开关、滑动变阻器串联在电路中，电压表并联在小灯泡的两端，连接灯的右接线柱与电压表的左接线柱之间的导线有误，如右图所示；
（3）将电压表示数调到2.5V时小灯泡正常发光，电流表分度值为0.02A，示数为0.24A，则小灯泡的额定功率PL=UL×I=2.5V×0.24A=0.6W；
（4）通过灯的电流为IL，电压表工作时，其实内部有微弱电流IV通过，根据并联电路电流的特点，电流表的示数I=IL+IV，测量时，小灯泡的额定电功率PL=UL×I，而灯正常发光时的实际功率P=UL×IL，所以，PL＞P，即所测量的额定功率偏大． 故答案为：（1）20； （2）如右上图所示； （3）2.5；0.6； （4）大．
四.综合应用（每小题7份，共14分）
16．图甲为研究匀速直线运动的实验装置，一个半径为2cm的球由于磁铁的吸引静止在盛水的玻璃管底，水深1m．移除磁铁后，球在玻璃管中上升，图乙为球在露出水面前运动速度与时间的关系图象，其中v0=0.05m/s，水的密度为1.0×103kg/m3，求： （1）移除磁铁前，玻璃管底受到水的压强； （2）球在玻璃管上升过程中前4s的平均速度；
（3）已知球上升时受到水的阻力与其速度的关系为f=kv，球的体积用V，水的密度用ρ0表示，请推导球的密度表达式（用字母表示）
【考点】液体的压强的计算；密度的计算；变速运动与平均速度．
【分析】（1）已知水的深度和密度，利用p=ρgh计算移除磁铁前，玻璃管底受到水的压强；
（2）利用速度公式求出4﹣21s球上升的距离，球的直径，水的深度减去4﹣21s球上升的距离，再减去球的直径，即为球在玻璃管上升过程中前4s上升的距离，再利用v=
计算球
在玻璃管上升过程中前4s的平均速度；
（3）根据球4﹣21s时的运动状态，利用力的平衡得出球的重力、受到的阻力和浮力之间的关系，然后利用重力、密度浮力公式进行推导． 【解答】解：（1）移除磁铁前，玻璃管底受到水的压强： p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m=1×104Pa；
（2）由图可知，球在露出水面前运动的时间为21s， 根据v=
可得，4﹣21s球上升的距离：
s0=v0t=0.05m/s×17s=0.85m，
则球在玻璃管上升过程中前4s上升的距离： s′=s﹣s0=1m﹣0.85m﹣2×0.02m=0.11m，
所以，球在玻璃管上升过程中前4s的平均速度： v′=
=
=0.0275m/s；
浮
（3）由图可知，球4﹣21s时匀速上升，受力平衡，所以有：G+f=F根据G=mg、ρ=
可得G=ρVg，
，
又知，f=kv，F浮=ρ0gV， 则ρVg+kv=ρ0gV， 球的密度ρ=
=ρ0﹣
．
答：（1）移除磁铁前，玻璃管底受到水的压强为1×104Pa； （2）球在玻璃管上升过程中前4s的平均速度为0.0275m/s； （3）球的密度表达式为ρ=ρ0﹣
．
17．热风枪常用于工程装修、服装制造等行业．工作时，利用其吹出的热风使材料熔化或软化，从而达到去除旧漆膜、弯曲塑料管．换装瓷砖等目的，图甲是某型号热风枪的简化电路图，其中电热丝R1的最大功率为2000W，R2、R3可分别调节温度和风量，不计温度对R1阻值的影响，请解答：
（1）图乙中的P、Q处为该型号热风枪的电热丝和电动机预留安装位置，应将电动机安装在 P 处，否则 电热丝产生的热量可能损坏电动机 （说出一点即可）． （2）当R2接入电路电阻为30.8Ω时，R1上消耗的功率是多少？
（3）已知R1达到最大功率时，从出风口吹出的空气温度升高了400℃，若将R1的功率调为1500W，则从出风口吹出的空气温度升高了多少？设热效率相同、相同时间内吹出的空气质量相同．
【考点】电功率的计算． 【分析】（1）电动机将空气从进风口吸入，通过电热丝加热，形成热风后从出风口吹出，由此判断电动机安装的位置；
（2）由电路图可知，当R2接入电路电阻为0Ω时，R1所在支路电阻最小，根据P=知，电热丝R1的电功率最大， 根据P=
的变形公式求出电热丝R1的电阻，当R2接入电路电阻为30.8Ω时，根据串联
可
电路电阻关系求出R1、R2所在支路电阻，
在利用欧姆定律求出通过电热丝R1的电流，最后根据P=I2R求出R1上消耗的功率； （3）根据W=Pt和Q吸=cm△t推导出从出风口吹出的空气升高温度的表达式，再利用从出风口吹出的空气升高的温度与R1的功率成正比即可求出空气升高的温． 【解答】解：（1）当闭合开关S后，电动机驱动风叶旋转，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出，
应将电热丝安装在Q处，电动机安装在P处；否则如果电热丝和电动机安装位置装反，热风通过电动机时可能损坏电动机．
（2）由电路图可知，当R2接入电路电阻为0Ω时，R1所在支路电阻最小， 根据P=由P=
可知，电热丝R1的电功率最大，其最大功率P=2000W， 得，电热丝R1的电阻：
R1=
==24.2Ω，
当R2接入电路电阻为30.8Ω时，此时R1、R2所在支路电阻： R=R1+R2=24.2Ω+30.8Ω=55Ω，
根据欧姆定律可得，通过电热丝R1的电流： I=
=
=4A，
则R1上消耗的功率：
P1=I2R1=（4A）2×24.2Ω=387.2W，
（3）由P=得，电热丝R1消耗的电能：W=Pt， 由η=由Q△t=
吸
×100%得，从出风口吹出的空气吸收的热量：Q=cm△t得，从出风口吹出的空气升高的温度：
=
，
吸
=ηW=ηPt，
因为热效率相同、相同时间内吹出的空气质量相同，且空气的比热容不变， 所以从出风口吹出的空气升高的温度与R1的功率成正比，即：△t2=
×△t1=
×400℃=300℃．
=
，
答：（1）P；电热丝产生的热量可能损坏电动机；
（2）当R2接入电路电阻为30.8Ω时，R1上消耗的功率是387.2W；
（3）若将R1的功率调为1500W，则从出风口吹出的空气温度升高了300℃．
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