小明根据所学的电学知识,想设计一个汽车超载自动报警电路。他查阅了相关资料了解到压敏电阻是阻值随压力变化而变化的元件,并了解到压敏电阻在生活中的一种应用﹣﹣压力传感器。压力传感器受到的压力越大,输出的电压就越大,用它可以称量汽车的重。某压力传感器输出电压与压力的关系如下表:
压力/×105N | 0 | 1.2 | 2.4 | 3.6 | 4.8 | 6.0 |
输出电压/V | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
小明利用该压力传感器和电阻箱R'(最大电阻999.9Ω)及部分其它器材设计了图甲所示的电路,闭合开关S,当线圈中电流大于或等于20mA时,电磁继电器的衔铁被吸合。已知继电器线圈的电阻为25Ω,继电器电路的电源电压由传感器的输出电压U提供。(假设U不受继电器电路影响)
(1)根据表格中数据,请在图乙给定的坐标系中描绘出压力传感器的输出电压随压力变化的图象;
(________)
(2)当压力增加到一定程度时,电铃报警,说明汽车超载,则图甲中电铃应接在_____(选填“A、B”或“C、D”)两端;
(3)小明希望压力大于或等于2.4×105N时,启动报警系统,则电阻箱R′的电阻应调节到多大______?
(4)要使该装置报警,汽车的最小重力为多少______?
张强妈妈买了一个新的电饭煲,张强从说明书中,得知下表中的信息,工作电路图如图甲所示,S1为温控开关,加热电阻R1和R2的阻值不随温度变化。求:
(1)电饭煲在“保温”状态下正常工作时,通过电饭煲的电流;
(2)电阻R2的阻值;
(3)某周末的晚饭时,张强想利用自家电能表(如图乙)测量家庭电路的实际电压。于是他关闭了家中其它所有用电器,只让电饭煲在“蒸煮”状态下工作,观察到电能表的转盘在1min内转了50转。求家庭电路的实际电压。
随着人们生活水平的日益提高,小汽车越来越多地走进了百姓人家。一辆使用汽油为燃料的小汽车,以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时,发动机的实际功率为20kW.若小汽车行驶过程中消耗的汽油为20kg,小汽车发动机的效率为30%,汽油的热值q=4.6×107J/kg.求小汽车在这段路程中:
(1)所受的阻力;
(2)行驶的路程。
建筑工地上,工人用如图所示的装置将重为230N的建材从地面匀速送到6m高处,所用拉力为125N,时间为20s。求:
(1)工人做的有用功;
(2)工人做功的功率;
(3)此过程中该装置的机械效率。
我国某地区采用风力发电,风力发电机组主要由风机叶片和发电机组成。下表给出了在不同风速下某风机获得的能量:
对表格进行分析,你发现该风机1s内获得的能量E与风速v的定量关系式是E=_____。
平均风速(m/s) | 5 | 10 | 15 | 20 |
1s内获得的能量(×104J) | 1 | 8 | 27 | 64 |
按如图所示的电路图做“测置小电灯的功率”的实验,所用器材有:标“3.8V”字样的待测小电灯、电压恒为6V的电源、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器、电流表(量程为0〜0.6A、0〜3A)、电压表(量程为0〜3V、0〜15V)、开关及导线若干。
(1)某学生在实验时,把电流表与电压表的位置交换连接了,闭合开关后会造成_____(填选项前的字母)
A.电流表烧坏 B、电压表烧坏 C.小电灯烧坏 D、小电灯不亮
(2)另一学生按图连接电路后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端时,灯不亮,电压表有较大的示数。经检查,导线连接完好,则电路故障是:_____,排除该故障换用新元件后,闭合开关时,观察到灯闪亮一下后立即熄灭,该学生在操作过程中的不当之处是:_____。
(3)小明同学按电路图正确连接电路后,闭合开关,从大到小调节滑动变阻器的阻值,并将正确操作下的电压表和电流表的示数填入下表。
电压表的示数U/V | 电流表的示数 I/A | 小电灯的功率 P/W |
2.0 | 0.20 | _____ |
2.5 | 0.22 | _____ |
3.0 | 0.25 | _____ |
3.8 | 0.30 | _____ |
4.5 | 0.32 | _____ |
①通过上表数据,可算得小电灯的额定功率为_____W,还可得出关于灯丝电阻的结论是:_____;
②当小电灯正常工作时,连入电路的滑动变阻器的阻值为_____Ω
③将两个这样的相同规格的小电灯串联后直接接在6V电源的两端,两灯消粍的总功率为_____W。
(4)若电压表的0〜15V量程已损坏,只能使用0〜3V量程,其它器材不变,如何测出小电灯的额定功率?
①在如图虚线框中画出测量电路图;
(________)
②若小电灯两端最大可加4.5V电压,为保证实验时你所设计的测量电路中各元件的安全,参照小明的实验数据,估算滑动变阻器接入电路的阻值范应为_____Ω~_____Ω。