【解答】解：（1）由题知，灯泡额定电压为3.5V，而电压表量程为0∽3V，甲图中电压表测灯泡两端电压，所以为保证电表安全，调节变阻器不能使灯泡电压达到其额定电压，即无法测出小灯泡的额定功率；
（2）由乙图知，重新设计电路后电压表与滑动变阻器并联，滑动变阻器一上一下接入电路，如图所示：
（3）A．若小灯泡断路，整个电路断路，电压表和电流表都无示数，故A符合题意； B．若电压表断路，电路仍是通路，电流表有示数，故B不符合题意；
C．若滑动变阻器断路，电压表被串联入电路中，此时电流表无示数，电压表有示数，故C不符合题意。
（3）灯泡正常发光时电压为3.5V，由串联电路特点可知，此时滑动变阻器两端电压，即电压表示数：
UV=U﹣U额=4.5V﹣3.5V=1V，
由实物图知，电流表使用的是0﹣0.6A量程，分度值0.02A，由图丁知灯泡正常发光电流为0.3A， 所以灯泡的额定电压：P额=U额I=3.5V×0.3A=1.05W。
故答案为：（1）电压表量程小于小灯泡的额定电压；（2）见上图；（3）A；（4）1.05。
21．如图所示，闭合开关，当滑动变阻器滑片P调至中点时，电流表示数为1A．两电压表示数之比为U1：U2=3：4．已知电热丝（6V，7.2W）电阻恒定不变。求：
（1）电热丝的电阻R，以及电流表示数为1A时，电热丝在一分钟内产生的热量Q。
（2）当滑动变阻器阻值调至最大时，两个电压表示数之比为U′1：U′2=5：6，求R2阻值和电源电压U。
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【解答】解：
（1）由P=可得，电热丝电阻：
R===5Ω；
由图知，闭合开关时，三个电阻串联，电流相等， 则电热丝在一分钟内产生的热量： Q=I2Rt=（1A）2×5Ω×60s=300J；
（2）由图知，三个电阻串联，电压表V1测量R和R1串联后的总电压，电压表V2测量R1和R2串联后的总电压，
根据串联电路的分压特点（即分得的电压和对应的电阻成正比）可知，
滑动变阻器滑片P调至中点时，两电压表示数之比： ==，
滑动变阻器阻值调至最大时，两电压表示数之比：解得：R2=2R=2×5Ω=10Ω；R1=20Ω，
==，
滑片P调至中点时，电流表示数为1A，由I=得电源电压： U=I（R+R1+R2）=1A×（5Ω+×20Ω+10Ω）=25V。
答：（1）电热丝的电阻5Ω；电热丝在一分钟内产生的热量为300J； （2）R2阻值为10Ω；电源电压为25V。
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22．将边长都为10cm的正方体A、B置于盛有大量水的圆柱状容器中，待稳定后如图甲所示，A浮出水面部分占其总体积的40%，B沉于水底。已知B的密度ρB=1.2×103kg/m3，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，g=10N/kg，容器底面积为400cm2．求：
（1）正方体A的密度ρA和沉在水底的B对容器底部的压强PB。
（2）对A施加一压力，将A刚好压入水中，并用轻质细绳将A、B上下连接，如图乙所示。现缓慢减小压力，直至压力为零。请判断：在压力减小的过程中，浮力是否对B做功？若不做功，请说明理由；若做功，求浮力对B做的功W以及水对容器底部压强的减少量△P。
【解答】解：
（1）两正方体的边长都为10cm，则正方体A、B的体积均为： VA=VB=L3=（10cm）3=1000cm3=1×10﹣3m3， 图甲中，由题意可得，正方体A排开水的体积：
V排A=VA﹣VA露=VA﹣40%VA=60%VA=60%×1×10﹣3m3=6×10﹣4m3， 则正方体A受到的浮力：
F浮A=ρ水gV排A=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣4m3=6N， 因正方体A漂浮时受到的浮力和自身的重力相等， 所以，正方体A受到的重力：GA=F浮A=6N， 由G=mg可得，正方体A的质量：
mA===0.6kg，
则正方体A的密度：
ρA==
=0.6×103kg/m3；
正方体B的重力：
GB=mBg=ρBVBg=1.2×103kg/m3×1×10﹣3m3×10N/kg=12N， 图甲中正方体B沉底，则正方体B受到的浮力：
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F浮B=ρ水gV排B=ρ水gVB=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N， 正方体B对容器底部的压力： FB=GB﹣F浮B=12N﹣10N=2N， 正方体A、B的底面积均为：
SB=SA=L2=（10cm）2=100cm2=1×10﹣2m2， 则B对容器底部的压强：
pB===200Pa；
（2）对A施加一压力，将A刚好压入水中，则A排开水的体积和B排开水的体积相等，受到的浮力相等，
则AB受到的总浮力：
F浮总=F浮A′+F浮B=10N+10N=20N， AB的总重力：
G=GA+GB=6N+12N=18N， 比较可知F浮总＞G，
所以，对A施加的拉力为零时，B离开容器底部而上升，浮力对B做功， 最终静止时，正方体AB整体漂浮，
所以由漂浮条件和阿基米德原理可得，正方体AB整体排开水的体积：
V排AB===
=1.8×10﹣3m3，
由△V排=SAh露可得，正方体A露出水面的高度：
h露=
===0.02m，
设压力减为零时，A上升的高度（即B上升的高度）为h1，水面下降的高度为h2，如下图所示：
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则有：h1+h2=h露，即h1+h2=0.02m， 因△V排=SAh露=S容h2，则水面降低的高度：
h2===h露=h露=×0.02m=0.005m，则h1=0.02m﹣h2=0.02m﹣0.005m=0.015m， 浮力对B做的功：
W=F浮Bh1=10N×0.015m=0.15J， 水对容器底部压强的减少量：
△p=ρ水gh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.005m=50Pa
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