某同学猜想电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关，-优题课

某同学猜想电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关，为了探究“电流通过导体产生的热量与电流是否有关”，所用的实验器材有：电压为6V的电源，电流表、滑动变阻器、停表、开关各一个；与U形相连的塑料盒一个，盒内密封着空气盒内电阻丝的阻值为10Ω；导线若干。

（1）用笔画代替导线，将图中的电路连接完整。

（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移动到　　端。（选填“a”或“b”）

（3）该实验是通过　　来反映电流通过电阻丝产生热量的多少。

（4）该同学设计实验时，将三次实验的通电时间均设定为15s，三次实验预设的电流值分别是I₁、I₂和I₃，则该同学进行第一次实验的操作是：闭合开关，　　。

科目物理题型综合题难度中等

知识点：焦耳定律

一辆大鼻子校车在水平路面上行驶，车和人总质量为 $8000 kg$ ，轮胎与地面的总接触面积为 $0.32 m^{2}$ 。

（1）求校车对路面的压强。

（2）校车以 $36 km / h$ 的速度匀速行驶时，柴油发动机的输出功率为 $50 kW$ ．求此过程中校车受到的阻力。

（3）如果校车行驶过程中，司机控制油门，使发动机的输出功率为 $25 kW$ ，并保持此功率不变继续行驶 $10 \min$ 。这段时间内柴油燃烧释放能量的 $30 %$ 转化为有用机械能，在数值上等于发动机牵引力做的功。求这段时间内发动机柴油燃烧释放的能量。

测量盐水的密度，方案如下：

（1）用天平和量筒进行测量

请完成实验步骤：

①用天平称出烧杯和盐水的总质量 $m_{1}$ ；

②将烧杯中的适量盐水倒入量筒中，读出量筒中盐水的体积 $V$ ；

③　　；

④利用上述所测物理量，写出盐水密度的表达式 $ρ_{盐} =$ 　　。

（2）用液体密度计直接测量

因为盐水的密度比水的大所以选用最小刻度是 $1.0 g / c m^{3}$ 的液体密度计它的测量原理是：

密度计放入不同液体中，都处于漂浮状态，它所受的浮力　　（选填“大于”“等于”或“小于”）重力；被测液体密度越大，其排开液体的体积越　　，所以它的刻度是从 $1.0 g / c m^{3}$ 　　（选填“由下而上”或“由上而下”）顺次标记1.1、1.2、 $1.3 \dots$ 。

如图甲是某酒精浓度检测仪的原理图。电源电压保持不变， $R_{1}$ 为定值电阻， $R_{2}$ 为酒精气体敏感电阻，它的阻值随酒精气体浓度变化曲线如图乙。闭合开关，驾驶员呼出的气体中酒精浓度越大， $R_{2}$ 的阻值　　，电压表示数　　，当电压表示数达到一定值时，检测仪发出报警信号。

边长为 $20 cm$ 的薄壁正方形容器（质量不计）放在水平桌面

上，将质地均匀的实心圆柱体竖直放在容器底部，其横截面积为 $200 c m^{2}$ ，高度为 $10 cm$ 。如图1所示。然后向容器内缓慢注入某种液体，圆柱体始终直立，圆柱体对容器底部的压力与注入液体质量的关系如图2所示。 $(g$ 取 $10 N / kg)$

（1）判断圆柱体的密度与液体密度的大小关系，并写出判断依据；

（2）当圆柱体刚被浸没时，求它受到的浮力；

（3）当液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为 $1 : 3$ 时，求容器内液体的质量。

问题解决 $- -$ 制作电子拉力计：

现有如下器材：

一个电压恒为 $12 V$ 的电源；一个阻值为 $20 Ω$ 的定值电阻 $R_{0}$ ；一个量程为 $0 ~ 0.6 A$ 的电流表；一个开关；若干导线；一根长为 $8 cm$ 、阻值为 $40 Ω$ 的均匀电阻丝 $R_{1}$ （它的阻值与其长度成正比）；一根轻质弹簧，一端可以固定，另一端和金属滑片 $P$ 固定在一起 $(P$ 与 $R_{1}$ 间的摩擦不计），它的伸长量与受到的拉力关系图象如图乙所示。

（1）请利用上述器材制作电子拉力计，在图甲所示方框中画出设计的电路图。

（2）请推导出拉力 $F$ 与电流表示数 $I$ 的关系式，并在图丙所示的电流表表盘上标出拉力为 $0 N$ ， $20 N$ ， $40 N$ 对应的刻度值。