小王利用一个弹簧测力计、一个物体、一杯水和一杯液体做了有关浮-优题课

下列是某科学研究小组探究杠杆平衡条件的实验过程：（本实验均使用轻质杠杆）

实验1：在直杠杆水平平衡时（如图甲所示）进行实验，记录多组数据。得出： $F_{1} \times s_{1} = F_{2} \times s_{2}$ （注 $: s_{1}$ 和 $s_{2}$ 分别表示支点 $O$ 到 $F_{1}$ 和 $F_{2}$ 的作用点的距离）。在直杠杆倾斜平衡时（如图乙所示）进行实验，也得到了同样的结论。

该结论适用于所有平衡时的杠杆吗？

实验2：科学研究小组用一侧弯曲的杠杆进行如图丙所示的实验，移动钩码，改变钩码数量，记录数据如表，分析表格数据发现上述结论并不成立，但发现一个新的等量关系，即：　　。

实验次数	$F_{1} / N$	$s_{1} / cm$	$F_{2} / N$	$s_{2} / cm$	$l_{2} / cm$
1	1.0	10.0	0.5	21.3	20.1
2	1.5	20.0	1.0	31.7	29.8
3	2.0	30.0	2.5	25.5	24.0

$s$ 和 $l$ （支点到力的作用线的距离）这两个量在研究杠杆平衡条件时，哪个量才是有价值的呢？研究小组的同学观察到：支点到 $F_{1}$ 的作用点的距离 $(s_{1})$ 与支点到 $F_{1}$ 的作用线的距离 $(l_{1})$ 是相等的。研究小组的同学又进行了实验。

实验 $3 :$

①移动钩码，使杠杆　　，并使杠杆处于平衡状态。

②记录 $F_{1}$ 、 $s_{1}$ 、 $l_{1}$ 和 $F_{2}$ 、 $s_{2}$ 、 $l_{2}$ 。

③改变钩码数量，移动钩码，记录杠杆处于平衡时的多组 $F_{1}$ 、 $s_{1}$ 、 $l_{1}$ 和 $F_{2}$ 、 $s_{2}$ 、 $l_{2}$ 。

④分析实验数据，得出弯杠杆的平衡条件。

最后，通过科学思维，得出所有杠杆的平衡条件都是： $F_{1} \times l_{1} = F_{2} \times l_{2}$ 。杠杆的平衡条件可用于解释许多杠杆应用，如用图1方式提升物体比用图2方式省力，就可用杠杆的平衡条件作出合理解释。

请回答：

（1）在研究一侧弯曲的杠杆时，发现的一个新的等量关系是　　。

（2）将实验3中的①填写完整。

（3）"支点到力的作用线的距离"在科学上被称为　　。通过探究杠杆平衡条件的实验，使我们深深认识到建立这一科学量的价值。

（4）用图1方式提升物体比用图2方式省力的原因是　　。

小金同学为了制作弹簧测力计，对一根弹簧进行了探究：将弹簧的一端固定，另一端悬挂钩码，记录弹簧的长度与它受到的拉力之间的关系。如表所示：

拉力 $(N)$	0	0.5	1.0	1.5	2.0	3.0	4.0
弹簧长度 $(cm)$	6.5	7.5	8.5	9.5	11.0	14.2	18.0

若用此弹簧制作弹簧测力计，请回答以下问题：

（1）从表格信息可得，它的最大称量是　　 $N$ 。

（2）若该弹簧测力计的最小刻度为 $0.1 N$ ，则相邻刻度线之间的距离为　　 $cm$ 。

（3）当该弹簧测力计悬挂 $75 g$ 的重物时，弹簧将伸长　　 $cm$ 。

小金利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的额定功率。小灯泡额定电压为 $2.5 V$ ，电源电压恒定。

（1）依据图甲，请在答题卷上用笔画线代替导线，将图乙中的实物图补充完整。

（2）小金正确连接实物电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片至某位置时，电压表示数如图丙所示，此时灯泡两端电压为　　 $V$ 。接下来调节滑动变阻器的滑片向　　（选填" $A$ "或" $B$ " $)$ 端移动，直至小灯泡正常发光。

某小组探究"浮力的大小与排开液体所受重力的关系"。

（1）弹簧测力计使用前要先进行　　。

（2）实验步骤如图1所示，甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ 、 $F_{3}$ 、 $F_{4}$ 。由图甲和丁可知物体受到的浮力 $F_{浮} =$ 　　。

（3）以下选项中若　　成立，则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系。

A．	$A . F_{1} - F_{2} = F_{3} - F_{4}$
B．	$B . F_{1} - F_{3} = F_{4} - F_{2}$
C．	$C . F_{3} - F_{2} = F_{1} - F_{4}$

（4）另一小组利用两个相同的弹簧测力计 $A$ 和 $B$ 、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋（质量忽略不计）对实验进行改进，装置如图2所示。向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到 $A$ 的示数逐渐　　， $B$ 的示数逐渐　　，且 $A$ 、 $B$ 示数的变化量　　（选填"相等"或"不相等" $)$ 。

（5）比较两种实验方案，改进后的优点是　　（多选）

A．	$A .$ 测力计 $A$ 的示数就是物体所受浮力的大小
B．	$B .$ 实验器材生活化，测力计固定、示数更稳定
C．	$C .$ 能同步观察测力计 $A$ 、 $B$ 示数的变化

用如图甲所示的电路探究"通过导体的电流与电压的关系"，电源电压为 $3 V$ ，定值电阻 $R$ 的阻值为 $10 Ω$ ，滑动变阻器 $R'$ 的最大阻值为 $20 Ω$ 。

（1）用笔画线代替导线把图乙所示的实物图连接完整，要求滑片 $P$ 向右移动时电流表示数变小。

（2）闭合开关前将滑动变阻器的滑片调至 $B$ 端的目的是　　。闭合开关，移动滑片，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压。若电路仅有一处故障，故障是　　。

（3）排除故障后，调节滑动变阻器，记录数据如表。请在图丙所示的坐标纸中把未标出的两个点描出来并画出 $I - U$ 图像。

序号	1	2	3	4	5
电压 $U / V$	1.2	2.0	2.2	2.4	2.8
电流 $I / A$	0.12	0.20	0.22	0.24	0.28

分析图像可得：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。

（4）若探究"通过导体的电流与电阻的关系"，需要用到阻值为 $5 Ω$ 、 $10 Ω$ 、 $15 Ω$ 、 $20 Ω$ 、 $25 Ω$ 的电阻。将 $10 Ω$ 的电阻换成 $15 Ω$ 后，若保持电压表的示数为 $1.5 V$ 不变，应将滑动变阻器的滑片向　　端移动。换用 $25 Ω$ 的电阻进行实验时，发现无论怎样移动滑片，都无法使电压表的示数达到 $1.5 V$ ，原因是滑动变阻器的最大阻值　　（选填"过大"或"过小" $)$ 。