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    20．物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量仪．它主要是由探头A和控制盒B构成，它们之间用有绝缘皮的细导线相连形成回路，如图甲所示．其中探头A是一个底面积为10cm2、高5cm、重2.5N的圆柱体，探头A的底部为压敏电阻R（R与水接触的表面涂有绝缘漆），工作时底部始终与水平面相平，压敏电阻R随表面压力大小的变化如图乙所示．A和B间的电路连接关系如图丙所示，其中电源电压恒为3V，电流表盘改装成深度表（导线的重力与体积均不计）．兴趣小组的同学将探头A缓慢放入水中，求：

    （1）探头A有$\frac{1}{2}$体积浸入水中时，R底部受到水的压强是多少帕？
    （2）探头A全部浸入水中时，导线对探头A的拉力是多少牛？
    （3）将探头投入看似不深的水平池底，静止时（R与池底未紧密结合）导线已松弛，电流表示数是0.4A，则表盘0.4A处应该标水的深度值为多少米？

    分析 （1）探头A有$\frac{1}{2}$体积浸入水中时，R底部的深度为探头A高度的一半，根据p=ρgh求出R底部受到水的压强；
    （2）探头A缓慢放入水中时处于平衡状态，探头A全部浸入水中时，排开水的体积和自身的体积相等，根据阿基米德原理求出受到的浮力，根据F浮=G-F′求出导线对探头A的拉力；
    （3）探头投入看似不深的水平池底，静止时导线已松弛，根据欧姆定律求出R的阻值，根据图乙可知压敏电阻R表面压力，物体A对容器底部的压力等于自身重力减去受到的浮力，然后求出水对压敏电阻的压力，根据p=$\frac{F}{S}$求出压敏电阻受到的压强，根据p=ρgh求出水的深度，即为表盘0.4A处应该标水的深度值．

    解答 解：（1）探头A有$\frac{1}{2}$体积浸入水中时，R底部的深度：
    h1=$\frac{1}{2}$h=$\frac{1}{2}$×5cm=2.5cm=0.025m，
    R底部受到水的压强：
    p1=ρgh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.025m=250Pa；
    （2）探头A缓慢放入水中时处于平衡状态，探头A全部浸入水中时，受到的浮力：
    F浮=ρgV排=ρgV=ρgSh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10-4m2×5×10-2m=0.5N，
    由F浮=G-F′可得，导线对探头A的拉力：
    F′=G-F′=2.5N-0.5N=2N；
    （3）当电流表示数是0.4A时，
    由I=$\frac{U}{R}$可得，R的阻值：
    R=$\frac{U}{I}$=$\frac{3V}{0.4A}$=7.5Ω，
    由图乙可知，压敏电阻R表面压力F=75N，
    容器底部对A的支持力：
    F支持=G-F浮=2.5N-0.5N=2N，
    水对A底部的压力：
    F水压=F-F支持=75N-2N=73N，
    由p=$\frac{F}{S}$可得，压敏电阻受到的压强：
    p2=$\frac{F}{S}$=$\frac{73N}{10×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=7.3×104Pa，
    水的深度：
    h2=$\frac{{p}_{2}}{ρg}$=$\frac{7.3×1{0}^{4}Pa}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=7.3m，
    所以，表盘0.4A处应该标水的深度值为7.3m．
    答：（1）探头A有$\frac{1}{2}$体积浸入水中时，R底部受到水的压强是250Pa；
    （2）探头A全部浸入水中时，导线对探头A的拉力是2N；
    （3）表盘0.4A处应该标水的深度值为7.3m．

    点评 本题考查了液体压强公式和阿基米德原理、称重法求浮力公式、压强公式以及欧姆定律的应用，从图象中读出压力对应的电阻值是关键，要注意压敏电阻受到的液体压力是竖直向上的．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    10．按照“实施三年增绿计划，建设绿色生态东营”的总体规划要求，我市将大力实施湿地修复保护工程．从物理学的角度分析；湿地的水面面积大，大量水汽化（填物态变化名称）且吸热（选填“吸热”或“放热”），可以调节湿度和气温．

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    11．2016年5月8日，福州地铁1号线南段（一期）开通试运营，标志福州正式进入地铁时代．
    （1）列车流线型车身可以减小行使过程的阻力；车轮加装阻尼环降低噪声，使噪声在声源处减弱车体采用轻量化铝合金制造，是利用了铝合金密度小的特性．
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    8．某型号家用全自动豆浆机，可以把它简化为电动机M和加热管R两部分．在图中能实现这两部分各自独立工作的电路图是（　　）
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    15．完成下列作图：

    （1）如图1所示，入射光与反射面的夹角为30°，请画出其对应的反射光线；
    （2）如图2所示，杠杆OA在动力F的作用下可绕O点转动，请画出动力F的力臂l．

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    5．在如图所示的“汽油机模型”实验中，厚壁有机玻璃圆筒内底装有两根与静电起电机相连接的放电针．
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    （2）实验时若发现点火装置不能工作，可用火柴替代放电针．为了点燃圆筒内的火柴，可用凸透镜或凹面镜会聚太阳光使其燃着．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    11．下列情况中，成实像的是（　　）
    A．平面镜成像B．看到水中的鱼和云
    C．放大镜所成字的像D．从投影仪屏幕上看到的房屋

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    12．热爱物理的小李和小杨同学想进行有关浮力与密度的探究，于是利用家里的电子秤、玻璃杯、木块、水、酱油、牙签等进行有关浮力与密度的探究．如图所示，

    （1）小李想先测木块的密度，他利用调好的电子秤进行了以下操作：
    ①烧杯中装适量水，用电子秤称出烧杯和水的质量，如图A
    ②将木块放入烧杯中，称出木块漂浮在水中时烧杯的总质量，如图B
    ③用牙签逐渐把木块压没入水中（木块没有接触烧杯壁和底），分别记下木块在不同位置时电子秤的读数，如图C、D、E．
    小李据步骤A、B计算出木块质量为40g，根据A、E的操作，计算出木块的体积为90cm3．然后计算出木块的密度．爱思考的小杨却提出了不同的看法，她认为软木块浸入水中后会吸水，所以小李测得的木块密度应该比真实值偏大（选填“偏大”“偏小”或“不变”）．
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    （2）爱思考的小杨同学认为，刚才的实验还能探究影响浮力大小的因素：
    比较分析实验步骤A、B、C、D、E中电子秤的读数，浸在水中的木块所受的浮力与排开液体的体积有关；将杯中的水换成相同体积的酱油进行了如图G、H的操作，对比实验步骤A、E和G、H中电子秤的读数可知，木块受的浮力还与排开液体的密度有关．
    （3）聪明的两位同学继续讨论，根据实验步骤B、E和G、H可知酱油的密度为1.1g/cm3，在步骤G把木块压没入酱油中需要0.59N的力（不考虑木块吸入液体对实验的影响）．

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