(4分)苏州金龙汽车有限公司是一家大型客车生产基地.该公司某型号客车在车型测试时,其在一段平直的公路上匀速行驶5.6km,受到的阻力是3.0×103N,消耗燃油1.2kg(假设燃油完全燃烧).若燃油的热值q=4×107J/kg,求:
(1)客车在这段公路上匀速行驶时克服阻力所做的功.
(2)已知热机效率η=(式中W为热机在某段时间内对外所做的功,Q为它在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量),则该车的热机效率是多少?
(6分)在如图所示的电路中,R1=10Ω,R2=20Ω,闭合开关后,电流表的示数为0.3A.求:
(1)电阻R1两端的电压;
(2)通过电阻R2的电流;
(3)电路消耗的总功率.
(6分)如图所示是小明家的电热水壶及其铭牌,小明将该电热水壶接入家庭电路,用它来加热1.5kg的水.
(1)试计算该电热水壶正常工作时的电流?
(2)水从20℃加热到100℃吸收的热量是多少?
(3)小明烧开这壶水实际用时10min,则这段时间内消耗的电能是多少?
(6分)阅读短文,回答问题:
力传感器在电子秤中的应用
电子秤所使用的测力装置是力传感器,常见的一种力传感器由弹簧钢和应变片组成,
其结构示意图如图甲所示,弹簧钢右端固定,在其上、下表面各贴一个相同的应变片,若在弹簧钢的自由端施加向下的作用力F,则弹簧钢发生弯曲,上应变片被拉伸,下应变片被压缩,力越大,弹簧钢的弯曲程度越大.
应变片结构如图乙所示,其中金属电阻丝的阻值对长度变化很敏感,给上、下金属电阻丝提供相等且大小不变的电流,上应变片两引线间电压为U1,下应变片两引线间电压为U2,传感器把这两个电压的差值U(U=U1-U2)输出,用来反映力F的大小.
金属电阻丝的阻值随温度会发生变化,其变化情况如图丙所示.为消除气温变化对测量精度的影响,需分别在上、下应变片金属电阻丝与引线之间串联一只合适的电阻,进行温度补偿,串联合适的电阻后,使测量结果不再受温度影响.
(1)这种力传感器是将力的大小转换为 (电流/电压)的装置.
(2)外力F增大时,下列说法正确的是 .
A.上、下应变片金属电阻丝电阻都增大
B.上、下应变片金属电阻丝电阻都减小
C.上应变片金属电阻丝电阻减小,下应变片金属电阻丝电阻增大
D.上应变片金属电阻丝电阻增大,下应变片金属电阻丝电阻减小
(3)传感器输出的电压U随外力F增大而
(4)进行温度补偿时,应给上金属电阻丝串联阻值随温度升高而 的电阻,下金属电阻丝串联阻值随温度升高而 的电阻.
(5)如果未进行温度补偿,自由端受到相同的力F作用,该传感器下应变片两端的电压U2冬天比夏天 (大/小).
(2分)实际的电源都存在电阻,通常可用电压U和电阻r两个物理量描述它.例如,干电池、蓄电池可以把它看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个阻值为r的电阻串联而成,如图甲所示.
小明为了测出某电源的电压和电阻,设计了如图乙所示电路,已知R1=14Ω,R2=9Ω.当只闭合S1时,电流表读数I1=0.2A;当只闭合S2时,电流表读数I2=0.3A.现把该电源按图甲中的等效方法处理,则电源电压U= V,电阻r= Ω.
(5分)现有下列器材:蓄电池(6V),电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、定值电阻(若干)、开关、滑动变阻器和导线,要利用这些器材探究“电压不变时,电流与电阻的关系”:
(1)实验中多次换用不同阻值的定值电阻,并调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,读出对应于不同阻值的电流表示数,并记于表格中,请你利用表格中的数据,在坐标纸上画出导体中的电流随电阻变化的图像.
(2)在做完第五次实验后,接下来的操作是:断开开关,将10Ω的定值电阻更换为5Ω的定值电阻,闭合开关后,电压表示数会 (变大/变小/不变),需将滑动变阻器的滑片向 (左/右)移,使电压表示数为 V时,读出电流表的示数.
(3)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器是 .
A.50Ω 1.0A B.50Ω 0.5A
C.20Ω 1.0A D.20Ω 0.5A