小明用茶色玻璃板和两个相同的棋子做探究像与物到平面镜距离关系-优题课

如图所示，一轻质杠杆 $AB$ ．长 $1 m$ ，支点在它中点 $O$ ．将重分别为 $10 N$ 和 $2 N$ 的正方体 $M$ 、 $N$ 用细绳系于杠杆的 $B$ 点和 $C$ 点，已知 $OC : OB = 1 : 2$ ， $M$ 的边长 $l = 0.1 m$ 。

（1）在图中画出 $N$ 受力的示意图。

（2）求此时 $M$ 对地面的压强。

（3）若沿竖直方向将 $M$ 左右两边各切去厚度为 $\frac{1}{2} h$ 的部分，然后将 $C$ 点处系着 $N$ 的细绳向右移动 $h$ 时， $M$ 对地面的压强减小了 $60 Pa$ ，求 $h$ 为多少。

如图1所示，电源电压保持不变，定值电阻 $R_{1} = 10 Ω$ ， $R_{2} = 5 Ω$ ．滑动变阻器 $R$ 的规格为“ $30 Ω 2.5 A$ ”。电流表 $A_{2}$ 选用 $0 ~ 3 A$ 的量程，电压表选用 $0 ~ 15 V$ 的量程。闭合全部开关，电流表 $A_{1}$ 的示数为 $1 A$ ．求：

（1）电源电压。

（2）若将表盘如图2所示的电流表 $A_{3}$ 接入电路，闭合全部开关，改变滑片位置， $A_{3}$ 的指针恰好指在满偏的三分之二处，变阻器接入电路的可能值。

（3）用一个新的电源替代原来的电源，只闭合 $S$ ．在保证电路安全的情况下，电源电压的最大值。

小明利用如图1所示的电路测定小灯泡的额定功率。所用器材：额定电压为 $2.5 v$ 的小灯泡、电池组（二节干电池串联，电压为 $3 V)$ ，电压表一块，滑动变阻器 $(10 Ω, 2 A)$ 定值电阻 $(R_{0} = 5 Ω)$ 、开关三个和导线若干。

（1）用笔画线代替导线，将图2中的实物电路按照图1所示的电路图连接完整。

（2）闭合开关前，应将变阻器滑片滑到　　（选填“左”或“右” $)$ 端。

（3）连接完电路后，小明只闭合 $S$ 、 $S_{1}$ 时，移动滑片 $P$ ，电压表示数发生改变；只闭合 $S$ 、 $S_{2}$ 时，移动滑片 $P$ ，小灯泡不发光。于是小明用电压表进行电路故障检测，把电压表并联在某电路元件两端，测试结果如表所示。则电路中一定存在的故障是　　（填写序号）

①灯泡 $L$ 处断路

②灯泡处短路

③开关 $S_{2}$ 处断路

测试元件	灯泡 $L$	开关 $S_{2}$
电压表	无示数	有示数

（4）排除故障后，小明继续实验。

①只闭合 $S$ 、 $S_{2}$ ，移动滑片 $P$ ，使电压表的示数为　　 $V$

②只闭合 $S$ 、 $S_{1}$ ，保持滑片 $P$ 不动，读出电压表的示数为 $2.25 V$

③小灯泡的额定功率为　　 $W$ 。

（5）当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时，灯泡的实际功率 $P_{实}$ 　　（选填“ $>$ ”“ $<$ ”或“ $=$ ” $) \frac{1}{4} P_{额}$

【拓展】小红通过课外学习知道，干电池有一定的电阻，我们需要用它的“电压 $U$ ”和“电阻 $r$ ”两个物理量来描述它（如图3所示）。于是小红在小明完成步骤①后，将电压表并联在电池组两端，保持滑片 $P$ 的位置不变，只闭合 $S$ 、 $S_{2}$ 时，读出电压表示数为 $2.55 V$ ，则小明实验中所用电池组的电阻 $r$ 是　　 $Ω$ 。

小明用如图所示的装置探究“影响浮力大小的因素”，（已知 $ρ_{水} = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ，取 $g = 10 N / kg)$

（1）小明利用图1甲所示的实验装置，将圆柱体合金块慢慢浸入水中时，根据测得的实验数据，作出了弹簧测力计示数 $F_{示}$ 与合金块下表面所处深度 $h$ 的关系图象（如图2中①所示）。实验过程中合金块所受浮力的变化情况是　。请在图2中画出 $F_{浮}$ 随 $h$ 变化的关系图象，分析图象可知，浸在水中的物体所受浮力的大小跟它排开水的体积成　　。

（2）将合金块分别浸没在水和某液体中（如图1乙、丙所示），比较图1甲、乙、丙可知：　　。

（3）合金块的密度为 $ρ_{合金} =$ 　　 $g / c m^{3}$ 。

（4）若用此合金块制成一空心合金球，当合金球恰好能悬浮于图1丙所示液体中时，空心部分的体积是　　 $c m^{3}$ 。

形状规则、质量分布均匀的物体，它的重心在它的　　上。图所示为质量分布均匀但形状不规则带有小孔的薄木板，请用细棉线、刻度尺、笔和铁架台来确定它的重心。

（1）操作方法：　　。

（2）判断方法：　　即为薄木板的重心。

（3）实验中没有利用到的物理知识：　　（填写序号）

①二力平衡的条件

②重力的方向是竖直向下的

③重力的大小跟物体质量成正比

次数	1	2	3	4	5
$l_{A} / cm$	4.30	5.70	7.10	8.80	9.90
$l_{B} / cm$		5.40	6.50	8.50	9.60