题目内容
【题目】如图所示，是一种公厕用的自动冲水装置原理图。已知P是一个浮筒，其底面积为S1＝100 cm2且足够高；Q是盖板，是一个比出水口略大的阀门(厚度不计)，其表面积为S2＝20 cm2，浮筒P与阀门Q之间用细杆相连，不计浮筒、阀门、轻杆的质量。通常情况下，供水管以滴漏形式向储水桶供水，当储水罐水位上升到20 cm时，浮筒即将通过轻杆将阀门拉起冲水，请计算，即将开始冲水时(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3)：
(1)阀门所受水的压强p为多少？
(2)浮筒对阀门的拉力为多大？
(3)浮筒浸入水中部分的深度H为多少？
【答案】（1）2000Pa；（2）4N；（3）0.04m
【解析】
（1）当储水罐水位上升到20 cm时，即 h=20cm，此时阀门所受水的压强是：
=1.0×103 J/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa；
（2）当阀门刚被拉起时，由于不计重力，所以，阀门在竖直方向受到细杆的拉力F和水的压力作用而平衡，即浮筒对阀门的拉力是：
=2000Pa×2×10-3 m2 =4N；
（3）当浮筒刚被拉起时，浮筒在竖直方向受到细杆的拉力是：F′=F=4N，
由力的平衡知道，
，
代入数据是：4N=1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×10-2 m2 ×H，
故解得浮筒浸入水中部分的深度是：H=0.04m。
【题目】小明在“探究电流与电阻关系”的实验中，准备了如下实验器材：干电池，标有15Ω1A”字样的滑动变阻器，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻。
（1）小明连接电路时，开关应处于_____状态，连完电路，应将滑动变阻器的滑片移到最_____（选填“左”或“右”）端；
（2）当他将5Ω的电阻连入电路，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为某一定值，此时电流表的示数如图乙，示数为_____A。
（3）接下来断开开关，取下5Ω的定值电阻，分别换成10Ω、20Ω的定值电阻，每次闭合开关，滑动变阻器的滑片应该向_______（选填“左”或“右”）移动，控制_____（选填“电流表”或“电压表”）示数不变，并分别读取相应的电流表示数，记录在表中：
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
电阻R/Ω | 5 | 10 | 20 |
电流I/A | 0.2 | 0.1 |
由表格中的数据可知：当导体两端的电压一定时，_________________。
（4）小明想用一块电流表和一个定值电阻R0测未知电阻Rx的阻值，于是他和同组同学设计了如图丙所示的电路图，并进行如下实验操作：
①闭合S、S1，此时电流表的示数为I；
②_______________，此时电流表的示数为I1；
③则未知阻值电阻Rx的表达式为：Rx＝_____（用R0、I、I1表示）。
【题目】寒冷的冬天，孝顺的小茜用自己平时积攒的零花钱给住在偏远农村的奶奶买了一个“暖手宝”，铭牌如表中所示，请回答下列问题：
产品名称 | 暖手宝 |
产品货号 | QB32 |
额定功率 | 440W |
额定电压 | 220V |
通电储热 | 5～8分钟 |
电源线长 | 约80cm |
暖手宝直径 | 约220mm |
（1）该“暖手宝”正常工作时的电流和电阻各是多少？
（2）该“暖手宝”正常工作5分钟产生的热是多少？
（3）在奶奶家，到晚上用电高峰小茜再次给“暖手宝”加热时，发现加热时间明显比白天长。聪明的小茜知道这是因为电压降低了的缘故，于是专门进行了一番测量：她关掉其它用电器，单独给这个“暖手宝”通电6分钟，观察到家里的电能表（如图所示）转盘转了44转。请你帮小茜计算出这时她奶奶家实际电压是多少？（不考虑温度对电阻的影响）
