在测定额定电压为2.5V的小灯泡的电功率实验中，连接的电路如-优题课

在“测定额定电压为 $2.5 V$ 的小灯泡的电功率”实验中，连接的电路如图甲所示，电源电压为 $3 V$ 。

（1）本实验测量电功率的原理是　 $P = UI$ 　。

（2）连接电路时，开关应　　（选填“断开”或“闭合” $)$ ，滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大的位置，可以起到　　作用。

（3）按图甲连接好电路后，闭合开关，发现电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片 $P$ ，电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是　　（选填“灯泡短路”、“灯泡断路”或“变阻器断路” $)$ 。

（4）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片 $P$ 到某处，电压示数为 $2.6 V$ ，则小灯泡消耗的实际功率　　（选填“大于”、“小于”或“等于” $)$ 额定功率；为了测定小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片 $P$ 向　　（选填“ $A$ ”或“ $B$ ” $)$ 端移动，使电压表示数为 $2.5 V$ ，此时电流表指针位置如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　　 $W$ 。

（5）某兴趣小组的同学想接着研究电流与电压的关系，于是将图甲中的小灯泡换成了定值电阻，闭合开关，移动滑片 $P$ ，记下多组对应的电压表和电流表的示数，多次测量的目的是为了　　（选填“减小实验误差”或“寻找普遍规律” $)$ 。

科目物理题型解答题难度中等

知识点：电功率的测量实验

小明在探究影响滑动摩擦力大小的因素时，提出了如下猜想：

猜想一：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关

猜想二：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关

猜想三：滑动摩擦力的大小与接触面积有关

为了验证猜想，准备了如下器材：弹簧测力计、长木板、长方体木块和砝码。

他利用上述器材进行了如下实验：

①将木块平放在长木板上组装成如图1所示的装置。匀速拉动长木板，记下弹簧测力计的示数。

②在木块上加砝码，如图2所示。匀速拉动长木板，记下弹簧测力计的示数。

完成下列任务：

（1）在图3中画出长木板被匀速拉动时（木块相对桌面静止），长木板在水平方向上的受力示意图。

（2）通过实验步骤①②可验证猜想　一　。

（3）要完成对“猜想三”的验证，需在实验步骤①的基础上进一步实验，请你写出下一步的实验方案。

下面是小明同学的实验报告，请按要求帮他将报告补充完整。

实验：测量食用油的密度

实验目的：测量油的密度

实验器材：天平（砝码）、量筒、烧杯、油

实验原理：　 $ρ = \frac{m}{V}$ 　

主要实验步骤：

（1）调节天平横梁平衡时，发现指针指在分度盘中线的右侧，要使横梁平衡，应将平衡螺母向　　（选填“左”或“右” $)$ 侧调节。

（2）往量筒中倒入适量的油，测出油的体积，如图1所示。

（3）用天平测出空烧杯的质量为 $30 g$ 。

（4）将量筒中的油全部倒入烧杯中，测出烧杯和油的总质量，如图2所示。

实验数据记录：

在虚线框内设计一个记录本次实验数据的表格，并将测量数据及计算结果填入表中。

实验评估：

按照上述实验方案测出的油的密度值比真实值　　（选填“偏大”或“偏小” $)$ 。

某电热水器的铭牌如下表所示，现将水箱装满水，电热水器正常工作时，把水从 $20^{°} C$ 加热到 $60^{°} C$ ．已知 $C_{水} = 4.2 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{\circ} C})$ ，不计热量损失，求：

（1）水吸收的热量；

（2）加热所需要的时间。

型号	$\times \times \times$
额定电压	$220 V$
加热功率	$2000 W$
频率	$50 Hz$
水箱容量	$50 kg$

现有一质地均匀密度为 $ρ_{0}$ 的实心圆柱体，底面积为 $S_{0}$ 、高为 $h_{0}$ ，将其中间挖去底面积为 $\frac{S_{0}}{2}$ 的小圆柱体，使其成为空心管，如图1所示。先用硬塑料片将空心管底端管口密封（硬塑料片的体积和质量均不计），再将其底端向下竖直放在底面积为 $S$ 的柱形平底容器底部，如图2所示。然后沿容器内壁缓慢注入密度为 $ρ$ 的液体，在注入液体的过程中空心管始终保持竖直状态。

（1）当注入一定量的液体时，空心管对容器底的压力刚好为零，且空心管尚有部分露在液面外，求此时容器中液体的深度。

（2）去掉塑料片后，空心管仍竖直立在容器底部，管外液体可以进入管内，继续向容器中注入该液体。若使空心管对容器底的压力最小，注入液体的总质量最小是多少？

小红想测量一小金属块的密度，她在实验室里找到了一架天平，但没有砝码，除此之外还有如下器材：两个质量相近的烧杯、量筒、细线、滴管和足量的水（已知水的密度为 $ρ_{水})$ ．请利用上述器材帮她设计一个实验方案，比较精确地测量金属块的密度。

要求：

（1）写出主要实验步骤及所需测量的物理量；

（2）写出金属块密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）。