在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中，小明同学和他的同伴们进行了如图所示的一系列实验，实验中的铜块与铝块体积相同，实验数据在图中已列出．

（1）图①③④三次实验是为了探究浮力的大小与　 　的关系；

（2）分析①②④⑥四次实验得到的结论是　 　；

（3）为探究浮力大小跟物体浸没在液体中深度的关系，应选实验　 　分析比较．

解：

（1）①③④比较知：液体密度一定时，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大，所以这三步是探究浮力大小与物体排开液体的体积的关系，结论是：在液体密度相同时，物体排开液体体积越大，物体受到的浮力越大．

（2）铜块受到的重力为G铜＝9N，铝块受到的重力为G铝＝2.8N，重力不相等；

铜块受到的浮力为F铜浮＝9N﹣8N＝1N，铝块受到的浮力为F铝浮＝2.8N﹣1.8N＝1N，浮力相等．所以物体受到的浮力大小与物重无关；

（3）要探究浮力大小与物体浸入深度的关系，需要保持液体密度和物体排开液体体积相同，所以选择①④⑤．

故答案为：（1）排开液体体积；（2）物体受到的浮力大小与物重无关；（3）①④⑤．

实验室电源电压为6V，要测量小灯泡的额定功率，小伟选择一个额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω左右的小灯泡，小强画出了电路图（图甲）．

（1）小伟看到电路图后提出一个建议：简化实验，去掉滑动变阻器测量小灯泡的额定电功率．你认为小伟的实验方案可行吗？为什么？

（2）若按照小强设计的电路图进行实验，实验室里有最大阻值是10Ω和60Ω的滑动变阻器，你认为应该选择最大阻值为　 　Ω的滑动变阻器．

（3）将图乙中的滑动变阻器和电压表（选用合适的量程）接入电路．

（4）在实验器材选择无误，电路连接正确的情况下，闭合开关，小灯泡不亮，但电压表和电流表都有示数，按照图乙的电路连接图判断，要让灯泡发光，你的操作是：　 　．调整电路正常后开始实验，在调节滑动变阻器的过程中，灯泡突然熄灭，电流表的示数突然变得无示数，电压表的示数是6V，你判断故障可能是：　 　．

（5）为进一步确定小灯泡亮度与电压的关系，做了多次实验，并根据实验数据绘出了小灯泡的U﹣I图象（如图丙所示）．请根据图象信息计算出小灯泡的额定功率是　 　W．

解：（1）电源电压为6V，而灯泡的额定电压为2.5V，去掉滑动变阻器无法使灯泡两端的电压达到灯泡的额定电压，所以小伟的实验方案不可行；

（2）额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，

因串联电路中各处的电流相等，

所以，电路中的电流：

I＝[454bfda7a2a6b54f.png]＝[cf59d5b0d6c62fef.png]＝0.25A，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，滑动变阻器两端的电压：

U滑＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V，

滑动变阻器接入电路中的电阻：

R滑＝[e46385b28749e2b0.png]＝[9d1d79f455bcff53.png]＝14Ω＞10Ω，

故选最大阻值是60Ω的滑动变阻器；

（3）灯泡的额定电压为2.5V，则电压表的量程为0～3V且与灯泡并联，滑动变阻器的任意上方接线柱与灯泡相连，如下图所示：

[977d6a3c20cfe047.png]

（4）电压表和电流表都有示数说明电路通路且灯泡没有短路，灯泡不亮的原因是实际功率太小，下一步的操作是：将滑动变阻器的滑片向左移动；

灯泡突然熄灭，电流表的示数突然变得无示数，电压表的示数是6V，说明电压表并联部分断路，故障可能是小灯泡断路；

（5）由图象可知，灯泡两端的电压UL＝2.5V时，通过的电流IL＝0.2A，

则灯泡的额定功率PL＝ULIL＝2.5V×0.2A＝0.5W．

故答案为：

（1）不可行；无法实现小灯泡两端的电压等于额定电压；

（2）60；

（3）如上图所示；

（4）将滑动变阻器的滑片向左移动；小灯泡断路；

（5）0.5．

小文骑自行车上学，他在水平路面上5min匀速骑行了2000m，已知小文的质量为50kg，骑行时轮胎与地面的接触面积为8cm2，阻力大小是重力的0.02倍，g＝10N/kg．表格中是他的自行车的一些数据，根据以上条件计算：

（1）碳纤维车架的密度是多大？

（2）他骑行时自行车对路面的压强是多大？

（3）他骑行时克服阻力做功的功率是多大？

解：

（1）碳纤维车架的密度：

ρ＝[5bd85862d3a69a96.png]＝[02be8b8d547b78a6.png]＝1.8×103kg/m3；

（2）小文的质量m人＝50kg，车的质量m车＝10kg，

小红与车的总重力：

G总＝m总g＝（m人+m车）g＝（50kg+10kg）×10N/kg＝600N；

他骑行时自行车对路面的压力：

F＝G总＝600N；

水平地面受到的压强：

p＝[7c19dd17ba1c4606.png]＝[2a8f0ee8d5c5f542.png]＝7.5×105Pa；

（3）由题意可得，骑车时受到的阻力：

f＝0.02G总＝0.02×600N＝12N，

因为她匀速骑行，所以骑车的动力F＝f＝12N，

骑自行车所做的功：

W＝Fs＝12N×2000m＝24000J，

时间t＝5min＝300s，

骑车功率：

P＝[12329ee4b444b8f3.png]＝[68e0d481ab9853ac.png]＝80W．

答：（1）碳纤维车架的密度是1.8×103kg/m3；

（2）他骑行时自行车对路面的压强是7.5×105Pa；

（3）他骑行时克服阻力做功的功率是80W．

我们生活的鸡西市，到了冬季，因日照时间短，太阳能热水器的水达不到所需温度．为此人们研制了太阳能、电能两用热水器．大鹏家最近就安装一台这样的两用热水器，如图所示．铭牌如下：

（1）太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到50℃时需要吸收多少热量？（1L＝10﹣3m3）

（2）大鹏将水箱装满水，只使用电加热器将水从20℃加热到50℃时，需加热器正常工作多长时间？（设电能全部转化为热能）

（3）在上述（2）情况下．加热器正常工作实际用了3h．则此热水器的效率为多少？

（4）仅就太阳能热水器与电热水器相比有哪些优点？（写一条即可）

解：（1）水的体积：

v＝100L＝100×10﹣3m3，

水的质量：

m＝ρv＝1×103kg/m3×100×10﹣3m3＝100kg，

水吸收的热量：

Q吸＝cm△t

＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（50℃﹣20℃）

＝1.26×107J；

（2）若电能全部转化为热能，即Q吸＝W电，

∵热水器正常工作，

∴P＝P额＝1500W，

∵P＝[a04b801a8423e095.png]，

∴加热时间：

t＝[64cfb03c89cf7885.png]＝[19e5b88ee511d41e.png]＝8400s＝140min；

（3）∵W总＝Pt′＝1500W×3×3600s＝1.62×107J；

∴热水器的效率：

η＝[ac89c313588b517a.png]＝[c03844035b86b930.png]≈77.8%；

（3）电热水器消耗电能转化为内能，被水吸收，使水的温度升高；太阳能热水器是将太阳能（属于可再生能源，取之不尽）转化为内能，相比之下节约了能源（电能）．

答：（1）太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到50℃时需要吸收1.26×107J；

（2）需加热器正常工作140min；

（3）此热水器的效率约为77.8%；

（4）节约能源．

家庭厨房里常安装图甲中的电热水龙头．冷水热水的转换使用非常方便．图乙是它的原理电路．R1、R2为电热丝，通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换；当开关置于1时，电加热器不工作，当开关置于2时，只有电热丝R1工作，当开关置于3时，两个电热丝都工作．电器参数如下表．不考虑温度对电阻丝的影响，请回答下列问题：

（1）开关置于2时，水龙头放出的水是　 　（选填“冷”、“温”或“热”）水．此时电路中的电流是多大？

（2）水龙头放热水时，正常工作60s，消耗的电能是多少？

（3）R2的电阻多大？

解：

（1）由图知，当开关置于2时，只有电阻R1接入电路，电路中电阻较大（大于并联时的总电阻），根据P＝[36ce00cd98b11e05.png]可知，此时功率较小，所以此时放出的是温水；

由P＝UI可得，此时电路中的电流：I温＝[33bb66684a0bba38.png]＝[b793aa220531edea.png]＝10A．

（2）由P＝[e4f5ca86186b16dd.png]可得，水龙头放热水时，消耗的电能：

W＝P热t＝3000W×60s＝1.8×105J．

（3）由图知，当开关置于3时，电阻R1、R2并联，此时放出的是热水，且P热＝3000W，

因电路的总功率等于各电阻消耗功率之和，且温水挡和热水挡中R1消耗的功率不变，

则热水挡时R2消耗的电功率：

P2＝P热﹣P温＝3000W﹣2200W＝800W，

根据P＝[31c2e1ba8a97dfbc.png]可得，R2的电阻：

R2＝[aa667f60f80b72c9.png]＝[15d818a9a5d23752.png]＝60.5Ω．

答：（1）温；此时电路工作电流为10A．

（2）水龙头放热水时，正常工作60s，消耗的电能为1.8×105J．

（3）R2的电阻是60.5Ω．

小华佩戴运动手环在跑步机上20min跑过的路程如图所示，则他的平均速度为　 　km/h；运动手环还可以通过　 　向手机发送数据统计运动步数．

解：

（1）由图可知，小华跑过的路程为s＝3.57km，

跑步的时间为t＝20min＝[8182259458db298a.png]h，

则他的平均速度：v＝[917cdaa6afff5ca0.png]＝[5b0e9c2fc2698201.png]＝10.71km/h．

（2）智能运动手环是通过电磁波向手机发送运动的统计数据．

故答案为：10.71；电磁波．

汽油机一个工作循环的四个冲程按顺序依次是：吸气冲程、压缩冲程、　 　、排气冲程，汽油机是汽车的“心脏”，气缸外面有“水套”，汽车行驶时水的温度会升高，水的内能会增大，这是通过　 　方式改变水的内能．

解：汽油机一个工作循环的四个冲程按顺序依次是：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；

汽车行驶时水的温度会升高，水的内能会增大，这是能量发生了转移，是通过热传递方式改变水的内能．

故答案为：做功冲程；热传递．

小冉想测量一个底面积为10cm2的长方体木块的密度，他用刻度尺测量木块的高如图甲所示，则木块高　 　cm．用托盘天平测量木块的质量，天平平衡时右盘所加砝码和游码位置如图乙所示时天平平衡，则木块的密度为　 　kg/m3．

解：

由图甲知刻度尺刻度尺的分度值是1mm，木块的高度是2.00cm，所以木块的体积V＝10cm2×2.00cm＝20.0cm3，

由图乙所示可知，天平标尺的分度值为0.2g，木块的质量m＝10g+4g＝14g；

木块的密度ρ＝[4a4d9f8a09a8a24e.png]＝[e3dc31c820f109e7.png]＝0.7g/cm3＝0.7×103kg/m3．

故答案为：2.00；0.7×103．

古诗“路人借问遥招手，怕得鱼惊不应人”中，垂钓儿童看到自己在水中的“倒影”是光的　 　现象，看到的水中鱼比实际位置浅是光的　 　现象，怕说话声惊扰到水中的鱼说明　 　可以传声．

解：垂钓儿童看到自己在水中的“倒影”属于平面镜成像，属于光的反射；水中鱼反射出的光，在水面处发生了折射，折射光线向远离法线的方向偏折，属于光的折射；怕说话声惊扰到水中的鱼说明水可以传声．

故答案为：反射；折射；水．

如图甲所示，电源电压恒定不变，R0为定值电阻，R为电阻式传感器（它的核心是一只可变电阻）．当控制其阻值从0变为48Ω，测得传感器消耗的电功率与通过它的电流关系如图乙所示，则电源电压为　 　V，电阻R0的阻值为　 　Ω，当通过传感器的电流为0.1A时，传感器消耗的电功率P为　 　W．

解：由电路图可知，R与R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流．

（1）由图乙可知，通过传感器的电流最小为0.1A，由欧姆定律可知电路中的总电阻最大，传感器的电阻最大，即为48Ω；

此时传感器的功率：

P1＝I2R＝（0.1A）2×48Ω＝0.48W；

（2）当电路中的电流I＝0.1A时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，由I＝[b99b1993b1191660.png]可得，电源的电压：

U＝I（R0+R）＝0.1A×（R0+48Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，

当R＝0Ω时，电路为R0的简单电路，此时电路中的电流最大，由图乙可知最大电流I′＝0.5A，

则电源的电压：

U＝I′R0＝0.5A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

因电源的电压不变，

所以，0.1A×（R0+48Ω）＝0.5A×R0，

解得：R0＝12Ω，

电源的电压U＝I′R0＝0.5A×12Ω＝6V．

故答案为：6；12；0.48．