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某同学利用热敏电阻为家中灯暖型“浴霸”(用电灯取暖的用电器)设计了一个温度可自动...

某同学利用热敏电阻为家中灯暖型“浴霸”(用电灯取暖的用电器)设计了一个温度可自动控制的装置,如图甲所示.“控制电路”中的热敏电阻R1的阻值随温度变化的曲线如图乙所示.电磁铁线圈可看成阻值为20Ω的纯电阻R0“浴霸”共安装有2盏标有“220V,440W”的灯泡,当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA时,继电器的衔铁被吸合,使“浴霸”电路断开;当线圈中的电流小于或等于40mA时,继电器的衔铁被释放,使“浴霸”电路闭合.求

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(1)工作电路正常工作时,每盏灯泡在1min内产生的热量是多少?

(2)若浴室中的温度不得超过40,则控制电路的电源电压U1最小值是多少?

(3)若电源U1电压恒定为12V,则将此装置放在浴室内,浴室内温度可控制在多大范围内?

 

(1)2.64×104J;(2)10V;(3)23℃~32℃. 【解析】 试题分析:(1)灯泡正常发光时的功率和额定功率相等,利用Q=W=Pt求出每盏灯泡在1min内产生的热量。 每盏灯泡正常工作时的功率P=440W,在1min内产生的热量: Q=W=Pt=440W×60s=2.64×104J。 (2)先从图乙中找出温度为40℃时热敏电阻的阻值,然后利用串联电路电阻规律算出总电阻,最后用最小电流乘以总电阻算出最小电源电压值。 当R1温度为40℃时,由图乙可知其阻值R1=170Ω;R1和R0串联,R总=R1+R0=170Ω+30Ω=200Ω。 控制电路的最小电压为:U1=I1R总=0.05A×200Ω=10V。 (3)当电流为50mA时和当电流等于40mA时,利用R总=分别求出总电阻,利用串联电阻的特点求热敏电阻R1的大小,对应图象找出温度值,从而得到浴室内温度的变化范. 当电流为I=50mA=0.05A时,由I=可得:控制电路的总电阻 R总= 热敏电阻R1=240Ω﹣30Ω=210Ω,由图可得对应的温度为32℃; 当电流为I′=40mA=0.04A时: 因R总/=,则R1′300Ω﹣30Ω=270Ω,由图乙可得对应的温度为23℃; 所以,室内温度可控制在23℃~32℃范围内. 考点:欧姆定律的应用;电功的计算  
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考点分析:
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(1)声控开关在接收到一定响度的声音时,会自动闭合一段时间.某地下通道两端入口处各安装一个声控开关来控制通道中间的同一盏螺纹灯泡.为确保行人无论从通道那端进入,都只能使进入端的声控开关闭合,让灯泡接通电源而发光.请用笔划线代替导线,按上述要求及安全用电原则将图甲中的元件正确地连接到电路中.

(2)在测量标有“0.3A”字样小灯泡的额定功率的实验中,估计灯泡额定功率约为1.5W,电源电压保持不变,使用的电流表“0﹣0.6A”、“0﹣3A”量程完好,电压表“0﹣3V”量程完好,但“0﹣15V”的量程已损坏,滑动变阻器的铭牌上标有“50Ω、1A”字样.同学们按图乙正确连接好电路,滑动变阻器的滑片P在最大电阻位置上,闭合开关时,电压表、电流表的示数分别为2V和0.2A,则电源电压为  V;

由于电压表0﹣15V量程损坏,从电路中撤去了电压表,然后缓慢移动滑动变阻器滑片P,当电流表示数

    A时,灯泡正常发光;观察发现此时滑动变阻器滑片P恰好处于变阻器的中点位置,据此计算出灯泡额定功率为   W.

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为了探究物体动能大小与哪些因素有关,同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验.

(1)图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B处由静止自由释放,然后分别撞击到放在水平面上的同一木块,木块在水平面运动一段距离后静止时的情景.据此你能得到的结论是                     

(2)图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B由静止自由释放,让后与放在水平面上的同一木块相碰到静止后的情景.据此你能得出结论是                                       

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(3)实验后,同学们联想到在公交事故中,造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”,进一步想知道,在影响物体动能大小的因素中,哪个队动能影响更大,于是利用上述器材进行了实验测定,得到的数据如下表.

实验序号

小球的质量m/g

小球自由滚下的高度h/cm

木块被撞后运到的距离s/m

1

30

10

4

2

30

20

16

3

60

10

8

(a)为了探究“超载”隐患时,应选择   序号的实验进行比较.

(b)分析表格中对应的数据可知:    对物体的动能影响更大,即当发生交通事故时,由此造成的危害更严重.

 

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如图所示的装置中,两个钩码重力不等,释放后重钩码下降,轻钩码上升,然后反复对调左右两个钩码,通过传动装置可实现:在钩码升降过程中,能使放在隔热容器水中的叶轮不停的转动.

(1)叶轮在不停地转到过程中,可以知道容器中水的温度    ,原因是:叶轮通过   方式实现了能量的转化.

(2)实验中钩码升降做功与水温变化的数据如下表所示【容器中水的质量为500g,c=4.2×103J/(kg•)】

钩码升降次数

1

2

3

钩码升降做功/J

425

850

1275

水温的变化/

0.2

0.4

0.6

在钩码升降1次的过程中,容器中的水吸收的热量为   J.对比发现,水吸收的热量   于对应的钩码升降所做的功.

(3)综合分析实验装置及表格中的数据,你认为该实验中能量损失主要来源于                                                             .(只写出其中一条即可)

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同学们利用玻璃板,两只完全相同的蜡烛a、b,水平桌面等器材进行“探究平面镜成像特点”的实验.

(1)他们发现实验桌上放有2mm厚的玻璃板A,5mm厚的玻璃板B.为了减小误差,实验时,应选择   玻璃板作为实验器材.

(2)如图所示,把点燃的蜡烛a放置在玻璃板的前面,可以看到它在玻璃板后面的像,如果将蜡烛a远离玻璃板移动,它所成像的大小将   

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(3)在某次实验中,把蜡烛a放到玻璃板前,在玻璃板后的桌面上无论怎样移动蜡烛b,都无法让它与蜡烛a的像完全重合,其原因可能是         

 

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如图所示,均匀细杆OA长为l,可以绕O点在竖直平面内自由移动,在O点正上方距离同样是l的P处固定一定滑轮,细绳通过定滑轮与细杆的另一端A相连,并将细杆A端绕O点从水平位置缓慢匀速向上拉起.已知细杆处于水平位置时,绳上拉力为F1,当拉至细杆与水平面夹角θ为30°时,绳上拉力为F2,在此过程中(不考虑绳重及摩擦),下列判断正确的是(  )

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A.拉力F的大小保持不变           B.细杆重力的力臂逐渐减小

C.F1与F2两力之比为1:满分5 manfen5.com       D.F1与F2两力之比为满分5 manfen5.com:1

 

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