【考点】2M：固体的密度测量实验．
【专题】11 ：计算题；13 ：实验题；5A4：测量型实验综合题．
【分析】（1）掌握天平的调平，在调平前将游码拨到标尺左端的零刻度线处；
（2）天平平衡时，物体的质量等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值，注意标尺的分度值；
在进行量筒的读数时，注意其分度值，根据公式ρ=计算石子的密度。
【解答】解：（1）在调节天平平衡时，先将天平放在水平桌面上，移动游码至标尺左端零刻度线处；
（2）由图甲知，标尺的分度值为0.2g，所以石子的质量m=20g+10g+5g+3.4g=38.4g
由图乙知，量筒的分度值为1ml，水的体积为30ml，水和石子的体积为45ml，所以石子的体积为V=45ml﹣30ml=15ml=15cm3； 石子的密度ρ==
=2.56g/cm3=2.56×103kg/m3。
故答案为：（1）零刻度线；（2）38.4； 2.56×103。
【点评】此题是测量石块的密度实验，考查了有关天平和量筒的使用及读数，考查了有关密度的计算，特别是注意密度的单位及换算。
19．（9分）张鹏在“测量小灯泡的额定功率”的实验中，所用小灯泡标有“3.8V“字样。
（1）要使滑动变阻器的滑片P向右滑动时变阻器阻值变大，请你用笔画线代替导线，将如图甲实物电路连接完整。
（2）若闭合开关时，发现电压表的指针快速转动到左边无刻度处，这是由于电压表 正负接线柱接反了 。
（3）检查连接无误后，张鹏调节滑动变阻器的滑片使小灯泡刚好正常工作，此时电流表读数如图乙，则小灯泡正常工作电流是 0.3 A，小灯泡的额定功率为 1.14 W。
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（4）若在实验中小灯泡的灯丝突然被烧断，则电压表的示数 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【考点】JF：电功率的测量．
【专题】54 ：电能和电功率；5A4：测量型实验综合题．
【分析】（1）根据滑片P向右滑动时变阻器阻值变大确定变阻器的连接；
（2）电流要从电压表正接线柱流入，从负接线柱流出，否则电压表指针反向偏转； （3）根据电流表选用的小量程确定分度值读数，根据P=UI求小灯泡的额定功率；
（4）若在实验中小灯泡的灯丝突然被烧断，则电压表串联在电路，测电源电压，根据串联电路电压的规律分析。
【解答】解：（1）滑片P向右滑动时变阻器阻值变大，即滑片以左电阻丝连入电路中，如下所示：
（2）若闭合开关时，发现电压表的指针快速转动到左边无刻度处，这是由于电压表正负接线柱接反了。
（3）检查连接无误后，张鹏调节滑动变阻器的滑片使小灯泡刚好正常工作，此时电流表读数如图乙，则小灯泡正常工作电流是0.3A，小灯泡的额定功率为：P=UI=3.8V×0.3A=1.14W。 （4）若在实验中小灯泡的灯丝突然被烧断，则电压表串联在电路，测电源电压，而原来测灯的电压，根据串联电路电压的规律，则电压表的示数变大。
故答案为：（1）如上；（2）正负接线柱接反了；（3）0.3；1.14；（4）变大。
【点评】本题测灯的功率，考查电路连接、注意事项、操作过程和故障分析及串联电路电压的规律。
五、计算题（本题包括2小题，共16分）
20．（8分）如图所示，灯泡L标有“8V 4W”的字样，当开关S闭合。滑片P在中点时，电压表的示数为4V，灯泡正常发光（假定灯泡电不随温度变化而变化）。求： （1）灯泡的电阻；
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（2）此电路的电源电压U； （3）此电路工作时的最小功率值。
【考点】JA：电功率的计算；IH：欧姆定律的应用．
【专题】32 ：定量思想；49 ：顺推法；533：欧姆定律；541：电能和电功率． 【分析】（1）已知灯泡额定电压和额定功率，根据R=（2）根据串联电路电压特点求出电源的电压；
（3）已知灯泡额定电压和额定功率，可以得到正常发光时的电流；串联电路电流处处相等，可以得到滑片在中点时通过滑动变阻器的电流；已知滑动变阻器两端电压和通过的电流，可以得到滑片在中点时滑动变阻器接入电路的电阻，进一步得到滑动变阻器最大阻值；由公式P=
知，电路电阻最大时消耗的电功率最小。
得灯泡的电阻为：
求出灯泡的电阻；
【解答】解：（1）由P=RL=
=
=16Ω；
（2）当滑片P在中点时，变阻器R′与灯泡L串联，电压表测变阻器两端的电压， 因为灯泡正常发光，所以UL=U额=8V， 因为串联电路的电压等于各分电压之和， 所以电源电压：U=UR+UL=4V+8V=12V；
（3）由P=UI可得，灯泡正常发光时的电流为：I额=
=
=0.5A，
由串联电路的特点可知，滑片在中点时，通过滑动变阻器的电流为I=I额=0.5A， 由I=可得，此时滑动变阻器接入电路的电阻为：R半=则滑动变阻器最大阻值为：R最大=2R半=2×8Ω=16Ω，
当滑片位于最大阻值处时，电路的最大总电阻：R串=RL+R最大=16Ω+16Ω=32Ω， 则电路消耗的最小功率为：P最小=答：（1）灯泡的电阻为16Ω； （2）此电路的电源电压U为12V；
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==8Ω，
==2W。
（3）此电路工作时的最小功率为2W。
【点评】本题考查了串联电路的电流、电压特点和欧姆定律、电功率计算公式及其变形公式的应用；能根据灯泡正常发光，利用电功率公式确定电路中的电流和灯泡两端的电压是解决本题的关键。
21．（9分）如图所示为一吊运设备的简化模型图，图中虚线框里是滑轮组（未画出），滑轮组绳子自由端由电动机拉动，现用该设备先后搬运水平地面上的物体A和B，已知两物体重GA=1.75GB
当对A施以竖直向上的拉力FA=1500N时，物体A静止，受到地面支持力是NA
当对B施以竖直向上的拉力FB=1000N时，物体B静止，受到地面支持力是NB；且NA=2NB 求：（1）物体A的重力GA和地面支持力NA大小；
（2）当电动机对滑轮组绳子的自由端施以F=625N的拉力时，物体B恰好以速度v被匀速提升，已知此时拉力F功率为500W，滑轮组机械效率力80%，不计各种摩擦和绳子质量，物体B的速度v为多少？
【考点】F4：滑轮（组）的机械效率．
【专题】11 ：计算题；592：功、功率、机械效率．
【分析】（1）对A、B进行受力分析，FA+NA=GA，FB+NB=GB，已知两物体重GA=1.75GB，且NA=2NB，列式可解；
（2）知道提升重物B时滑轮组的机械效率和绳子自由端的拉力，可利用公式η=计算出吊着物体的绳子的段数。
知道拉力F的大小和拉力F做功的功率，可利用公式P=FV计算出绳子自由端运动的速度，从而可以计算出物体B匀速上升的速度v。
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==
【解答】解：
（1）当对A施以竖直向上的拉力FA=1500N时，物体A静止，受到地面支持力是NA； 对A，由力的平衡条件可得：FA+NA=GA，即：1500N+NA=GA ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 已知两物体重GA=1.75GB，且NA=2NB，
所以①式可写为：1500N+2NB=1.75GB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
当对B施以竖直向上的拉力FB=1000N时，物体B静止，受到地面支持力是NB； 对B，由力的平衡条件可得：FB+NB=GB，即：1000N+NB=GB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③ ②﹣③得，500N+NB=0.75GB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④ ③﹣④得，500N=0.25GB，解得GB=2000N， 代入解得：NB=1000N，GA=3500N；NA=2000N；
（2）已知绳子自由端的拉力F=625N，η=80%，物体B重为2000N，设承担物重的绳子段数为n， 则η=
=
=
=
=80%，
解得：n=4。
又因为拉力F做功的功率P=500W， 由P=Fv得，绳子自由端运动的速度为： v绳==
=0.8m/s，
则物体B匀速上升的速度为：v=v绳=×0.8m/s=0.2m/s。
答：（1）物体A的重力GA是3500N；地面支持力NA大小是2000N； （2）物体B的速度v为0.2m/s。
【点评】本题综合性较强而且难度较大，基本涵盖了滑轮组和机械效率的所有知识点，所以要解答本题，需要基础相当的扎实。本题考查物体的重力、动滑轮重力、功率和距离的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是对物体进行受力分析，判断出动滑轮上绳子的段数，找出其中的等量关系。
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