用如图所示器材测滑轮组的机械效率。（1）在图上画出滑轮组最省-优题课

用如图所示器材测滑轮组的机械效率。

（1）在图上画出滑轮组最省力的绕线方式。

（2）安装好实验器材后，记下钩码和拴住弹簧测力计的线端原先的位置，

（3）某同学正确测得钩码上升的高度为 $0.2 m$ ，钩码重 $1.5 N$ ，其他被测和计算的数据如下表：

拉力 $F / N$	拉弹簧测力计的线端通过距离 $S / m$	有用功 $W_{有用} / J$	总功 $W_{总} / J$
0.6	0.4	0.3	0.24

上表中肯定错误的数据是　0.4　和　　。

（4）若用上述装置提起重 $1.5 N$ 的钩码，机械效率为 $η_{1}$ ；提起重 $3 N$ 的钩码，机械效率为 $η_{2}$ ，则 $η_{1}$ 　　 $η_{2}$ （填“ $>$ ”、“ $<$ ”或“ $=$ ” $)$ 。

科目物理题型解答题难度中等

知识点：机械效率的大小比较机械效率的计算滑轮（组）机械效率的测量实验

图甲是某型号的抽水马桶水箱进水控制装置的示意图，浮子是有上底无下底的圆柱形容器，中间有圆柱形的孔（图乙是浮子的放大示意图），壁的厚度忽略不计，浮子通过孔套在直杆上，并与调节螺母紧密相连，手动上下移动调节螺母，可以使浮子的位置随之上下移动，轻质细杆 $AB$ 可绕 $O$ 点旋转， $A$ 端与直杆底端相连， $B$ 端装有塞子，当水箱的进水孔进水，水面接触到浮子下端后，浮子内的空气开始被封闭压缩，随着水位继续上升，浮子上升带动直杆向上运动，当水位上升到一定高度， $AB$ 杆处于水平位置时，塞子压住进水孔，进水孔停止进水。

（1）为测出浮子上底面的面积，给你刻度尺、量筒和水，请完成实验

①将浮子倒置后，用刻度尺测出浮子内的深度 $h$

②将浮子装满水，　　；

③浮子上底面的面积表达式： $S_{上} =$ 　　（用所测量物理量的符号表示）

（2）若浮子上升的过程中内部被封闭的空气不泄露，用上述方法测得的浮子上底面的面积为 $10 c m^{2}$ ，外界大气压为 $1.0 \times 10^{5} Pa$ ，浮子、直杆、细杆 $AB$ 、塞子的重力及所受浮力均不计，忽略所有摩擦，当进水孔停止进水时，浮子内的气体压强为外界大气压强的1.2倍，求此时：

①浮子上底面所受内外气体压力差为多大？

② $OA$ 长 $6 cm$ ， $OB$ 长 $4 cm$ ，塞子受到水的压力为多大？

（3）科学研究表明，一定质量的气体，在温度不变时，其压强与体积成反比，当进水孔的水压过大时，塞子被冲开，水箱内的水位超过一定高度，会使水溢出，若通过移动调节螺母的方法保证马桶正常使用，应如何移动调节螺母。

小明和小华测量定额电压为 $2.5 V$ 的小灯泡的额定功率

（1）①图甲是他们连接的部分电路请用笔画线代替导线将电路连接完整。

②闭合开关前，应将滑动变阻器处在最　　（填写“左”或“右” $)$ 端。

③闭合开关后，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片，灯泡都不亮，电压表和电流表均无示数，小明找来一根完好的导线，一端连在电源负极，另一端触碰接线柱 $A$ 、 $B$ 、 $C$ ，当发现只有触碰接线柱 $C$ 时，灯泡才发光，若电路中只有一处故障，且各器材，导线均完好，则电路故障可能是　　。

④排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器，当电压表为 $2.5 V$ 时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　　 $W$ 。

（2）小明和小华观察电流表和电压表均标有电阻值，请教老师后得知这是电表的电阻，为了在接好的图甲中较准确的测量出小灯泡的电功率，他们对电压表的负接线柱应该接在 $C$ 处还是 $D$ 处进行了探究，他们将开关闭合，移动滑动变阻器的滑片使灯泡发光，不添加器材，请你说出接下来的操作及判断方法。

①操作　　；

②如何判断：　　。

（3）小明和小华重新设计了一种测量小灯泡额定功率的电路，如图丙所示，电源电压保持 $3.5 V$ 不变， $R_{0}$ 为阻值为 $10 Ω$ 的定值电阻，连接好电路后进行如下操作：

（1）断开开关 $S_{2}$ ，闭合开关 $S$ 和、 $S_{1}$ ，移动滑动变阻器滑片 $P$ ，使电压表示数为 $2.5 V$ ；

（2）保持滑动变阻器滑片 $P$ 位置不变，断开开关 $S_{1}$ ，闭合开关 $S$ 、 $S_{2}$ ，读出电压表示数为 $2.6 V$ ；

小灯泡的额电功率为　　 $W$ （计算结果保留两位小数）。

同学们用空塑料瓶和细沙等实验器材探究影响浮力大小因素， $(g$ 取 $10 N / kg$ ， $ρ_{水} = 1 \times 10^{3} kg / m^{3})$

（1）为了测出塑料瓶的体积，进行如下操作，

①把天平放在水平桌面上，调节天平平衡，在左盘中放入盛有适量水的烧杯，通过增减砝码和移动游码使天平再次平衡，所加砝码和游码的位置如图甲所示，烧杯和水的总质量为　　 $g$ 。

②在空塑料瓶中装入适量细沙，拧紧瓶盖，在瓶颈系一细绳，手拿细绳将塑料瓶完全浸没于烧杯的水中（瓶没有接触烧杯，水未溢出），通过增减砝码和移动游码使天平再次获得平衡，所用砝码总质量和游码所示质量之和为 $167 g$ ，塑料瓶的体积是　　 $c m^{3}$ 。

（2）同学们根据生活经验提出了如下三种猜想，并举出了相应的实例

猜想一，浮力的大小与物体的密度有关，实例：铁块可以在水中下沉，木头可以浮在水面上

猜想二，浮力的大小与液体的密度有关，实例：鸡蛋可以在水中下沉，在盐水中可以浮起来

猜想三，浮力的大小与浸入液体的深度有关，实例：在游泳池里，人越往下蹲感觉到水向上托自己的力越大

为了验证以上猜想是否正确，同学们选择了装入细沙的塑料瓶和其他实验器材进行探究，实验过程如图乙所示。

①根据实验步骤 $d$ 和　　（填序号），可以确定猜想二是正确的；

②根据实验步骤 $c$ 和 $d$ 可以验证猜想三是　　（选填“正确”或“错误” $)$ ；对该猜想对应的实例，合理的解释是　　。

③要验证猜想一是否正确，可以在塑料瓶中　　后再进行探究。

④同学们讨论认为，猜想一和猜想二中的实例反应了物体的浮与沉可能与密度有关，要选用一个能漂浮在图 $e$ 中盐水上的物体时，物体的密度应小于　　 $g / c m^{3}$ （计算结果保留1位小数）。

图甲是某型号视频展示台，其摄像头中的镜头相当于一个焦距可调的凸透镜，使用时，将物品放在展示台的摄影面板上。

（1）该视频展示台摄像头的镜头焦距可调范围为 $5.4 mm - 64.8 mm$ ，把一张照片放在投影面板上，镜头离投影面板的距离为 $40 cm$ ，照片通过镜头成的像是　　

$A$ ．放大的实像 $B$ ．缩小的实像 $C$ ．放大的虚像 $D$ ．缩小的虚像

（2）与视频展示台配套使用的投影幕是依靠电动机来控制升降的，小明用如图乙所示的电路进行模拟研究，电路中直流电动机的线圈电阻为 $2 Ω$ ， $R_{0}$ 为阻值是 $10 Ω$ 的定值电阻，电源电压保持 $12 V$ 不变，闭合开关 $S$ ，当电动机正常工作时，匀速提升重为 $0.4 N$ 的物体，此时电压表示数为 $6 V$ ，求：

①电动机正常工作时，通过电阻 $R_{0}$ 的电流是多大？

②电动机正常工作2秒所消耗的电能是多少？

③若电动机正常工作时，有 $5 %$ 的机械能用来提升物体，物体在2秒内上升的高度是多少？

下表示某型号电烤箱铭牌部分参数，其内部电路图如图所示， $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 均为电阻丝，电烤箱在低温挡正常工作 $0.5 h$ 所消耗的电能是　　 $kW \cdot h$ ， $R_{2}$ 的阻值是　　 $Ω$ 。

额定电压		$220 V$
额定功率	高温挡	$1100 W$
额定功率	低温挡	$440 W$