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电饭锅中的磁钢限温器
电饭锅是生活中常见的用电器,它是利用感温磁钢(软磁体)的磁性随温度的变化而变化的特性来设计的,这样可以限制煮饭过程中的最高温度。
感温磁钢的磁性随着本身温度作非线性变化,其特性曲线如图甲所示。
磁钢限温器结构如图乙所示,它主要由感温磁钢、永磁体和弹簧构成。感温磁钢及其外套、内锅由弹簧支撑。感温磁钢与受热面固定在一起,受热面直接把热量传递给锅底。
煮饭时用手按按钮开关,通过杠杆AOC使永磁体和感温磁钢吸合,在吸力作用下永磁体不会落下,金属触点闭合,电路接通,加热元件开始发热。当饭煮熟后,温度继续上升,当升高到某一温度时,永磁体落下,通过杠杆CBO使触点分开,加热元件停止发热,同时按钮开关跳起。
(1)与铜导线相比,制作电饭锅加热元件的材料应具备的特性是_________;
A.电阻较大,熔点较低 B.电阻较大,熔点较高
C.电阻较小,熔点较低 D.电阻较小,熔点较高
(2)煮饭时用手按按钮开关,杠杆AOC属于 杠杆;饭煮熟后,永磁体落下,通过杠杆CBO使触点分开,杠杆CBO属于 杠杆;(选填“省力”、“费力”或“等臂”);
(3)在磁钢限温器工作过程中,感温磁钢的磁性急剧减弱是在__________;
A.按下按钮开关时 B.加热升温过程中
C.按钮开关跳起时 D.降温过程中
(4)永磁体落下时,感温磁钢的温度为________℃;永磁体下落过程中,感温磁钢对永磁体_______(选填“有”或“没有”)磁力的作用。
(7分)如图是“探究平面镜成像特点”的情景:竖立的透明玻璃板放在一块带刻度的木板上,玻璃板与木板垂直;两支相同的蜡烛A、B竖立于玻璃板两侧,以A蜡烛为成像物体。
(1)采用透明玻璃板代替平面镜,虽然成像不如平面镜清晰,但却能在察到A蜡烛像的同时,也能观察到 ,巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题;
(2)点燃A蜡烛,小心地移动B蜡烛,直到与A蜡烛的像 为止,这说明像与物的大小相等,这种确定像与物大小关系的方法是 (选填“控制度量法”、“等效替代”或“科学推理法”)。进一步观察A、B两支蜡烛在木板上的位置发现,像和物到玻璃板的距离 ;
(3)为证实上述有关成像特点是否可靠,你认为接下来的操作应该是_________;
A.保持A、B两支蜡烛的位置不变,多次改变玻璃板的位置进行观察;
B.保持玻璃板位置不变,多次改变A蜡烛的位置,并移动蜡烛B,进行观察。
(4)在实验过程中,如果把玻璃板沿CD水平向右移动,可以观察到像相对于蜡烛A 移动(选填“向右”“向左”或“不”);如果将玻璃板绕EF轴顺时针转动,可以观察到像 (选填“顺时针转动”、“逆时针转动”或“不动”)。
(6分)当前“雾霾”成为全社会关注的热点,雾霾笼罩已经严重污染了空气质量。为了缓解空气污染,我国多地市启动了“光伏工程”示范项目,在屋顶安装太阳能光伏,利用太阳能电池在太阳光照射下发电。如图所示是某中学的教学楼顶安装了总功率为20kW的光伏发电系统。请回答:
(1)雾是空气中的水蒸气________形成的;
(2)光伏发电系统发电时,_______能转化为_______能;
(3)按一天的有效光照时间8h计算,某中学光伏发电系统一天共发电____________ kw·h,这些发电量如果由热电转换效率为30%的热电厂来完成,需要燃烧__________________kg煤;(煤的热值q煤=3.0×107J / kg)
(4)你一定很关注“雾霾天气”的报道,请结合所了解的知识,谈谈家庭光伏发电的优点:____________________________________(谈一点即可)。
(7分)如图甲所示是小华同学设计的一种测定油箱内油量的装置,其中R0为定值电阻,R为压敏电阻,其阻值随所受压力变化的图像如图乙所示。油量表由量程为0~3V的电压表改装而成。已知油箱重80N,压敏电阻R能够承受的最大压力为800N,电源电压保持6V不变。
(1)若压敏电阻与油箱的接触面积是4×10-4m2,则压敏电阻能承受的最大压强为多少Pa;
(2)此油箱最多可装多少kg的油;(g=10N/kg)
(3)若压敏电阻受到最大压力时,电压表的示数达到最大值,则定值电阻R0的阻值为多少Ω。
(6分)一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车,行驶时所受的阻力为车总重的0.02倍,货车(含驾驶员)空载时重为1.5×104 N;求:
(1)货车空载行驶时所受的阻力大小;
(2)货车以36km/h的速度空载匀速行驶时,10s内货车牵引力做的功和功率;
(7分)探究通过导体的电流与电压、电阻的关系实验
(1)如图甲所示,用笔画线代替导线,将实验电路连接完整,并使滑动变阻器接入电路的阻值最大;
(2)伟伟正确、规范完成连接后,闭合开关,将滑动变阻器滑片从一端调节到另一端,
并得到多组电流、电压值(如表格),当电流表示数为0.5A时电压表示数如图乙所示,其值为______V;根据表格数据分析可得出结论:____________________________________;
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电压U/V | 1.0 | 1.5 | 2.0 |
| 3.0 |
电流I/A | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 |
(3)伟伟进一步分析表格中数据很快知道了电源电压为__________V;
(4)伟伟将原电路中滑动变阻器换成标有“20Ω 2A”的另一滑动变阻器,继续探究电流与电阻关系,实验中始终保持电压表示数为2V,则所选用的定值电阻阻值不能超过_______Ω;
(5)将图甲电路中定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡,进行多次实验后画了灯泡的U—I图像如图丙所示,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W;观察图像还发现,小灯泡的电阻随电压升高而变大,其原因是: 。