定值电阻R消耗的电功率P随电阻两端电压U变化的图像如图所示。-优题课

小华在建筑工地上看到，工程车的车斗慢慢倾斜到一定程度时，车斗中的石料就沿车斗斜面滑落下来（如图所示）。小华想，车斗中的石料如果减少些，要滑落下来，车斗的倾斜程度是否可以减小些？

于是小华到实验室进行探究，先把长木板放在水平桌面上，将质量为100克带有钩码槽的木块放在长木板的 $A$ 处，如图所示，然后进行如下操作：

①在木块的钩码槽中放入三个50克的钩码，将木板的右端慢慢抬高到一定高度时，木块开始下滑，记录右端被抬升的高度 $h = 20$ 厘米。

②第二次在木块的钩码槽中放入两个50克的钩码，第三次在木块的钩码槽中放入一个50克的钩码，分别重复上述实验。

（1）请你帮小华同学设计记录数据的表格。　　

小华发现三次实验中，木块开始下滑时木板的倾斜程度是一样的。那么车斗中的石料能刚好滑落下来，车斗的倾斜程度与什么因素有关呢？小明认为可能与石料和车斗间接触面的粗糙程度有关，于是他进行如下探究：

将一块棉布、一块毛巾分别铺在长木板上，把放有一个50克钩码的木块放在长木板的 $A$ 处，慢慢抬高木板的右端直到木块开始下滑；测量并记录右端被抬升的高度分别为24厘米和30厘米。

（2）根据小华和小明的实验，可以得出的结论是　　。

（3）根据以上探究，可以帮助我们解答其他类似的疑惑，比如"为什么道路桥梁的引桥要做到一定长度？""为什么　　？"等。

现有一根两端开口的直玻璃管，将其下端蒙上橡皮膜。描述橡皮膜外表面在以下不同情境中的形状变化。

（1）向管内缓缓注水，观察到橡皮膜向外凸。随着加入的水量增多，橡皮膜向外凸的程度会　　（选填“变大”“变小”或“不变” $)$

（2）将注入水后的玻璃管放入装有水的水槽中，慢慢向下移动至如图所示的位置，橡皮膜向外凸的程度会　　（选填“变大”“变小”或“不变” $)$ 。

（3）当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时，橡皮膜的形状是　　（选填“凸面”“凹面”或“平面” $)$ ，试说明理由。　　

小金尝试将电流表改装成可直接测电阻的表，并设计了如图所示电路，在 $M$ 、 $N$ 中可接待测电阻。已知电流表量程为 $0 ~ 0.6$ 安，电源电压为12伏，请回答：

（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片 $P$ 应处于　　（选填“ $A$ 端”或“ $B$ 端” $)$

（2）先将 $M$ ， $N$ 直接用导线连接，并移动滑动变阻器的滑片使电流表满偏，电流表0.6安的刻度上标定的电阻值为　　欧，此时滑动变阻器的阻值为　　欧。若在 $M$ 、 $N$ 间接入一个与此时滑动变阻器阻值相同的电阻，电流表示数为　　安。

（3）电流表0.2安刻度处，标定的电阻值为　　欧。

（4）改装后可直接测电阻的表，其表盘刻度　　（选填“均匀”或“不均匀” $)$ ，理由是　　。

小明和同学们探究“电流与电阻的关系”的实验：

（1）小明选择了如下器材：电源（电压恒为 $4.5 V)$ 、滑动变阻器“ $20 Ω 2 A$ “、电流表、电压表、开关、定值电阻 $(5 Ω$ 、 $10 Ω$ 、 $15 Ω$ 、 $20 Ω$ 的各一个）、导线若干。

①小明在检查实验仪器时，发现电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，小明应　　；

②请用笔画线代替导线帮助小明完成图甲电路的连接；

③开关闭合前，小明应将滑动变阻器的滑片置于　　（选填“ $A$ ”或“ $B$ “）端；闭合开关后，发现电流表有示数，电压表示数为零。经检查，电流表、电压表正常且连接完好，则电路存在的故障可能是　　。

④排除故障后，小明先将 $5 Ω$ 电阻接入电路，调节滑动变阻器滑片使电阻两端的电压为 $2 V$ ，再将 $5 Ω$ 电阻换成 $10 Ω$ 电阻后，小明接下来的操作是　　；当把 $10 Ω$ 的电阻换成 $20 Ω$ 的电阻后，无论怎样调节滑动变阻器滑片都无法使电压表示数达到控制值，说明　　。

⑤更换器材后重新实验，小明得出的结论是：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成　　比。

（2）上述实验结束后，小明和同学们想要测量额定电流为 $0.3 A$ 小灯泡的额定功率，却发现电压表已经损坏，

于是他们利用“ $20 Ω 2 A$ ”的滑动变阻器以及原有器材，又设计了如图乙所示电路，测量过程如下：

①　　（填开关通断情况），移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为 $0.3 A$ 时，小灯泡正常发光；

②保持滑动变阻器的滑片位置不动，　　（填开关通断情况），记下电流表的示数为 $0.3 A$ ；

③则小灯泡的额定电功率为　　 $W$ 。

小明和小华端午节假期游玩时捡到了一些鹅卵石，他们想知道这些鹅卵石的密度，便各自选取了一块鹅卵石，分别进行了如下实验：

（1）小明利用天平和量筒等实验器材进行了实验：

①他把天平放在水平桌面上，发现指针偏向分度盘中线的右侧，此时应将平衡螺母向　　（选填“左”或“右”）旋动，使天平横梁平衡；

②小明将鹅卵石放在天平左盘中，横梁恢复平衡时右盘中砝码质量和游码在标尺上的位置如图甲所示，则鹅卵石的质量为　　 $g$ ；

③用细线拴好鹅卵石，把它放入盛有 $30 mL$ 水的量筒中，水面到达的位置如图乙所示，则鹅卵石的体积为　　 $c m^{3}$ ，鹅卵石的密度为　　 $kg / m^{3}$ 。

（2）小华利用形状规则且透明的水槽、细线、刻度尺、一个边长为 $10 cm$ 不吸水的正方体物块和足量的水等器材同样测出了鹅卵石的密度，其测量方法如下： $(ρ_{水} = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ， $g = 10 N / kg)$

$A$ ．如图丙所示，小华将物块放入水平桌面上的水槽中，静止时用刻度尺测出物块露出水面的高度为 $6 cm$ ；

$B$ ．如图丁所示，将鹅卵石放在物块上，静止时用刻度尺测出物块露出水面的高度为 $2.4 cm$ ；

$C$ ．如图戊所示，用细线将鹅卵石系在物块下方，然后放入水中，静止时用刻度尺测出物块露出水面的高度为 $3.6 cm$ 。

①丙图中物块下表面受到的水的压强 $p =$ 　　 $Pa$ ；

②鹅卵石的质量 $m =$ 　　 $g$ ；

③鹅卵石的体积 $V =$ 　　 $c m^{3}$ ；

④鹅卵石的密度 $ρ =$ 　　 $kg / m^{3}$ 。