如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置,R是热敏电阻,其阻值随温度变化关系如下表所示.已知继电器的线圈电阻R
=10Ω,左边电源电压为6V恒定不变.当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时,继电器的衔铁被吸合,右边的空调电路正常工作.
温度t/℃ | | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 |
电阻R/Ω | 600 | 550 | 500 | 450 | 420 | 390 | 360 | 330 | 300 |
(1)请说明该自动控制装置的工作原理.
(2)计算说明该空调的启动温度是多少?
(3)为了节省电能,将空调启动温度设定为30℃,控制电路中需要再串联多大的电阻?
(4)改变控制电路的电阻可以给空调设定不同的启动温度,除此之外,请你再提出一种方便可行的调节方案.
考点分析:
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为了探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”,小明以电池(电压一定)、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长的导线为主要器材,进行如图所示的简易实验.
(1)他制成了如图的简易电磁铁,并巧妙地通过______来显示电磁铁磁性的强弱.
(2)连接好电路,使变阻器连入电路的阻值较大,闭合开关,观察到如图所示的情景,由此得出:电磁铁的磁性强弱跟______有关,他把两个电磁铁串联接入电路中的目的是______;
(3)要探究电流对电磁铁磁性强弱的是否有影响,应该进行的操作是:______,同时应该观察到的现象______.
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小明利用如图甲所示的实验器材,“测定2.5V小灯泡的功率”.
(1)以笔画线代替导线,将实验电路补画完整,并使滑动变阻器连入电路中的阻值最大.
(2)小明正确连好电路后,闭合开关,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表的示数为3V.请指出故障的原因.
(3)排除故障后,小明移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端达到额定电压时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是多少?
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小明利用实验探究电阻上的电流跟两端电压的关系.
(1)请你用笔画线代替导线,按图甲所示的电路图,帮小明将图乙中的器材连接起来.要求:变阻器滑片向右移动时,电流表的示数变小,导线不能交叉.
(2)小明连接好电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑片P,电流表示数始终为0,电压表示数约为6V,则电路中出现的故障可能是______.
(3)小明排除故障后继续实验,通过调节滑动变阻器,改变定值电阻R
1两端的电压,测得电流、电压的值如表一.分析表一中的数据可以得出结论:______.
表一
定值电阻 | 实验次序 | 电压U1/V | 电流I1/A |
R1=5Ω | 1 | 1.5 | 0.3 |
2 | 3.0 | 0.6 |
3 | 4.5 | 0.9 |
(4)为了检验结论是否具有普遍性,小明又换用10Ω的电阻R
2继续实验,测得数据如表二,小明分析表二的数据发现上面的结论仍成立.观察对比两表格中的数据,你还能发现电流与电阻的关系吗?请你写出分析过程和结论.
分析过程:______.
结论:______.
表二
定值电阻 | 实验次序 | 电压U2/V | 电流I2/A |
R2=10Ω | 4 | 3.0 | 0.3 |
5 | 4.5 | 0.45 |
6 | 6.0 | 0.6 |
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小明设计了如图所示的实验装置来探究水和食用油的吸热本领.
(1)写出调整实验器材的方法步骤.
(2)依据小明的探究方案,实验探究过程中,除了选用相同规格的烧杯和酒精灯,还需要控制不变的量有哪些?
(3)实验探究记录数据如下表.
加热时间t/min | | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
水的温度/℃ | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 |
食用油的温度/℃ | 30 | 32.5 | 35 | 37.5 | 40 | 42.5 | 47 | 47.5 | 50 | 52.5 | 55 |
在这些数据中,哪一个最可能是由于测量或者记录的疏忽而产生了错误,分析实验数据,可以得出的结论是什么?
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阅读短文,并回答文中提出的问题.
空气能热水器,实质上是一种热量提升装置,又称热泵热水器,也称空气源热水器,是采用制冷原理从空气中吸收热量来制造热水的“热量搬运”装置.通过让工质不断完成蒸发(吸取环境中的热量)→压缩→冷凝(放出热量)→节流→再蒸发的热力循环过程,从而将环境里的热量转移到水中.
热泵热水器的基本原理:它主要是由压缩机、热交换器、轴流风扇、保温水箱、水泵、储液罐、过滤器、电子膨胀阀和电子自动控制器等组成.接通电源后,轴流风扇开始运转,室外空气通过蒸发器进行热交换,温度降低后的空气被风扇排出系统,同时,蒸发器内部的工质吸热汽化被吸入压缩机,压缩机将这种低压工质气体压缩成高温、高压气体送入冷凝器,被水泵强制循环的水也通过冷凝器,被工质加热后送去供用户使用,而工质被冷却成液体,该液体经膨胀阀节流降温后再次流入蒸发器,如此反复循环工作,空气中的热能被不断“泵”送到水中,使保温水箱里的水温逐渐升高,最后达到55℃左右,正好适合人们洗浴.•
空气能热水器原理的应用:
(1)高效节能:空气源热水器是通过大量获取空气中免费热能,消耗的电能仅仅是压缩机用来搬运空气能源所用的能量,因此热效率高达380%-600%,制造相同的热水量,空气源热水器的使用成本只有电热水器的1/4,燃气热水器的1/3,太阳能热水器的
.高热效率是空气源热水器最大的特点和优势,在能源问题成为世界问题时,这是空气源热水器成为“第四代热水器”的最重要的法宝之一.
(2)绿色环保、安全可靠:空气源热水器独特的使用原理,实现其在工作过程中彻底水电分离,从根本上杜绝漏电事故;并且由于其在使用过程中无需任何燃料输送管道,没有燃料泄露等引起火灾、爆炸、中毒等危险;同时,空气源热水器在工作过程中没有任何有毒气体、温室气体和酸雨气体排放,也没有费热污染.这些也成为空气源快速发展铺垫了宽阔的道路.
①简述热泵热水器的基本原理.
②热泵热水器与普通热水器相比有哪些优点?
③如图所示,是空气源热泵热水器的工作原理图,它加热水的过程是:在蒸发器中,热态工作介质吸热发生______(填一种物态变化)变成气态;经过压缩机后被压缩的高温高压的气态的工作介质在冷凝器中发生______(选择一种物体变化)形成液态,______(填“吸收”或“放出”)的热量被冷水吸收,使冷水温度升高.
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