如图所示，是同学们在探究同一物体所受的浮力大小与哪些因素有关-优题课

如图所示，是同学们在“探究同一物体所受的浮力大小与哪些因素有关”的实验过程图。图甲、乙、丙容器中装的液体是水，图丁容器中装的液体是酒精， $F_{1}$ 、 $F_{2}$ 、 $F_{3}$ 、 $F_{4}$ 分别是图甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数。请回答以下问题：

（1）图甲中，弹簧测力计的示数 $F_{1} =$ 　　 $N$ 。

（2）物体完全浸没在水中时所受的浮力为　　 $N$ 。

（3）分析图中乙、丙两图实验数据可得：物体所受的浮力大小与　　有关；分析图中　　两图实验数据可得：物体所受的浮力大小与液体密度有关。

（4）实验中采用的探究方法在研究物理问题时经常用到，称为　　法。

科目物理题型解答题难度中等

知识点：探究影响浮力大小因素的实验

某额定电压为 $220 V$ 的电动扶梯（已接地），只需在白天且有人时开启，利用红外线开关 $S_{1}$ （有人时闭合、无人时断开）及可见光开关 $S_{2}$ （白天闭合、夜间断开）即可实现自动控制。请在图中按要求正确完成电路连接。

如图所示，当铁球摆到最高点 $A$ 时，请画出它此时的受力示意图。

在研究性学习活动中，小玲所在的科研小组对南水北调中线工程进行了调查与研究

（1）南水北调中线工程从我省南阳丹江口水库引水，穿过黄河，直通北京。两地海岸高度差约 $100 m$ ，经过工程师的精心设计，实现了渠水全程自流。渠水流动的动能是由　重力势　能转化而来的。渠水在贯穿黄河时，工程师设计了图甲所示的穿黄隧洞，整个穿黄隧洞相当于一个　　。

（2）穿黄隧洞由两条并排的，直径和长度都相同的圆形隧洞组成，单个隧洞从南岸进水口到北岸出水口的长度为 $4260 m$ 。小玲自制了一个能悬浮于水中的“浮子”，能随渠水以相同速度流动。将”浮子”放入南岸进水口处，经 $23 \min 40 s$ 的时间到达北岸出水口。则穿黄隧洞中水的平均流速为多少？

（3）查资料知，水的压强随深度变化的关系图象如图乙所示，在深度为 $h = 30 m$ 的穿黄隧洞底部，水在面积为 $1 c m^{2}$ 的面上产生的压力大小相当于多少千克物体的重力？ $(g$ 取 $10 N / kg$ ，不考虑水面大气压的影响）

（4）如果每条穿黄隧洞的直径约为 $8 m$ ，求两条穿黄隧洞的总输水能力约为每秒多少立方米？ $(π$ 取 $3)$

在实践活动中，小刚所在的兴趣小组对电热水壶进行了研究与计算。

（1）如图所示，电热水壶使用的都是三脚插头，中间较长的脚连接的是电热水壶的金属外壳，插入三孔插座后可将其与　　相连，防止漏电时对人造成伤害。壶底的加热盘烧水时是通过　　的方式改变了水的内能。

（2）电热水壶的铭牌如下表所示，正常工作时通过电热水壶的电流是多少？

额定容量	$2.0 L$
额定电压	$220 V$
额定功率	$2000 W$
频率	$50 Hz$

（3）为了测量电热水壶的加热效率，小刚在壶中加入额定容量的初温为 $15^{°} C$ 的水，在额定电压下将其加热到沸腾，用时 $7 \min$ 。已知烧水时气压为1个标准大气压， $ρ_{水} = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ， $c_{水} = 4.2 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{\circ} C})$ ，则该电热水壶的加热效率为多少？

（4）小刚发现电热水壶的电源线都比较短，上网查询后发现，按照国家规定的标准，电热水壶使用的电源线不能过长，横截面积不能过小。请利用所学的物理知识进行解释。

小芳利用图甲所示的电路测量未知电阻 $R_{x}$ 的阻值，阻值大约为 $5 Ω$

（1）请你根据电路图，用笔画线代替导线，在图乙中完成实验电路的连接。

（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于　　端（选填“ $A$ ”或“ $B$ ” $)$ 。

（3）闭合开关，发现电压表和电流表均无示数。小芳利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在 $a$ 、 $b$ 之间和 $b$ 、 $c$ 之间，电压表均有示数；接在 $a$ 、 $c$ 之间，电压表无示数。如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是　　。

（4）排除故障后，调节滑动变阻器，记录多组数据。画出了待测电阻 $R_{x}$ 的 $I - U$ 图象，如图丙所示。由图象可得 $R_{x} =$ 　　 $Ω$ 。

（5）小芳又设计了一种方案，也测出了 $R_{x}$ 的阻值。电路如图丁所示， $R_{0}$ 为阻值已知的定值电阻，电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下：

①当开关　　时，电流表读数为 $I_{l}$ ；

②当开关 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 都闭合时，电流表读数为 $I_{2}$ ；

③待测电阻 $R_{x} =$ 　　。（用已知和测出的物理量符号表示）