如图所示，正方体容器边长为10厘米，盛满水后，放在水平桌面上-优题课

如图1所示，是某家用电热水壶内部的电路简化结构图，其中 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 为阻值相同的电热丝，有甲、乙、丙、丁四种不同的连接方式，该电热水壶加热有高温、中温、低温三档，中温挡的额定功率为 $500 W$ ，求

（1）电热水壶调至中温挡正常加热，将 $2 kg$ 温度为 $30^{°} C$ 的水烧开（标准大气压下）需要 $20 \min$ ，水所吸收的热量及电热水壶的效率；

（2）电热水壶高温挡的额定功率；

（3）若某次电热水壶用高温挡加热 $0.1 h$ ，耗电 $0.09 kW \cdot h$ ，通过计算判断此时电热水壶是否正常工作。

如图所示，电源电压可调，小灯泡上标有“ $6 V 0.5 A$ ”的字样（不考虑温度对小灯泡电阻的影响），电流表量程 $0 ~ 0.6 A$ ，电压表量程 $0 ~ 3 V$ ，滑动变阻器规格为“ $20 Ω 1 A$ ”。

（1）电源电压调至 $6 V$ ，闭合开关 $S_{1}$ 和 $S_{2}$ ，移动滑动变阻器滑片 $P$ ，使小灯泡正常发光，电流表示数为 $0.6 A$ ，则电压表的示数是多少？ $R_{0}$ 的阻值是多少？

（2）电源电压调至 $8 V$ ，断开开关 $S_{1}$ ，闭合开关 $S_{2}$ ，为了保证电路安全，求滑动变阻器的阻值变化范围。

如图所示，将边长为 $5 cm$ 的实心正方体木块轻轻地放入装满水的溢水杯中，木块静止时，从杯中溢出水的质量为 $0.1 kg (g$ 取 $10 N / kg)$ 。求：

（1）木块受到的浮力；

（2）木块的密度；

（3）木块下底面受到水的压强。

入夏以来，我国部分地区发生洪涝灾害，实践小组为了减轻巡堤人员的工作量，设计了水位自动监测装置。其原理如图所示，电源电压恒定， $R_{0}$ 是压敏电阻，所受压力每增加 $10 N$ ，电阻减小 $5 Ω$ ． $R$ 是长 $1 m$ 、电阻 $100 Ω$ 的电阻丝，其连入电路的电阻与长度成正比。电流表量程为 $0 ~ 0.6 A$ ，其示数反应水位变化。 $R_{0}$ 下方固定一个轻质绝缘“ $⊥$ ”形硬杆。轻质金属滑杆 $PQ$ 可以在金属棒 $EF$ 上自由滑动， $PQ$ 下方通过轻质绝缘杆与重 $100 N$ 、高 $4 m$ 的圆柱体 $M$ 固定在一起。当水位上升时， $PQ$ 随圆柱体 $M$ 向上移动且保持水平。（整个装置接触良好且无摩擦， $PQ$ 和 $EF$ 的电阻不计， $ρ_{河水} = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ， $g$ 取 $10 N / kg)$

（1）闭合开关，当 $PQ$ 恰好位于 $R$ 最下端时，为警戒水位。电流表示数为 $0.06 A$ ．此时 $M$ 漂浮，有 $\frac{1}{4}$ 体积浸在水中， $M$ 所受的浮力为　　 $N$ ；

（2）当水位上升， $PQ$ 向上移动过程中， $R$ 连入电路中的电阻　　（选填“变大”、“不变”或“变小” $)$ 。 $PQ$ 上升到 $R$ 的最上端，刚好与“ $⊥$ ”形杆接触，且对杆无压力时，为三级预警。

（3）当水位继续上升。 $PQ$ 开始通过“ $⊥$ ”杆对 $R_{0}$ 产生压力；当达到二级预警时，电流表示数为 $0.15 A$ ；水位再上升 $0.4 m$ ，达到一级预警时，电流表示数为 $0.20 A$ ．电源电压为　　 $V$ 。

（4）在保证电路安全的情况下，此装置能测量的最高水位高于警戒水位　　 $m$ 。

（5）若将水位对警戒线上升的高度标记在电流表对应的刻度线上，即把电流表改装成水位计，水位计的刻度　　（选填“均匀”或“不均匀” $)$ 。

我国“海斗一号”潜水器在马里亚纳海沟成功完成了首次万米海试与试验性应用任务。于2020年6月8日载誉归来。当下潜至 $1.0 \times 10^{4} m$ 时，求：

（1）潜水器受到海水的压强 $(ρ_{海水} = 1.03 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ， $g$ 取 $10 N / kg)$ ；

（2）潜水器观察窗 $0.02 m^{2}$ 面积所受到海水的压力。