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电水壶
电水壶如图甲所示,它的工作原理是:接通电源,水温上升到100℃开始沸腾,水蒸气使双金属片变形推动蒸汽开关,使电水壶在水烧开后自动断电(下次烧水需重新闭合蒸汽开关).如蒸汽开关失效,壶内的水会被烧干,发热元件温度急剧上升,发热盘底部也有一个双金属片开关,会因热传导作用温度急剧上升,断开电源.
图乙是双金属片开关原理图,A为双金属片,由两层不同金属粘合而成,受热时二者膨胀的快慢不同.未通电或低于预定温度时,双金属片A和静片B上的触点接通,发热盘工作,当温度达到预定温度时,双金属片向左弯曲(温度越高,弯曲程度越大),电路断开.C是调节旋钮,调节它可改变双金属片与静片弹性接触的力度.
现在很多高档的电热水壶采用了PTC加热元件.图丙是PTC材料的电阻随温度变化的关系图像.使用PTC加热元件,可防止因干烧出现着火危险.PTC加热元件的自动控制温度性能是绝对可靠的,它靠PTC的电阻变化控制温度,不是依靠触点控制。
(1)从安全用电考虑,电水壶金属外壳选用_______(两/三)线插头。
(2)为保证安全,电水壶蒸汽开关与双金属片开关应______(串联/并联)连接。
(3)关于图甲电水壶中的双金属片,下列说法正确的是______。
A.双金属片受热时,金属层a比b膨胀快
B.调节旋钮C,使静片B向左弯曲,双金属片断开的温度值升高
C.蒸汽开关与发热盘底部的双金属片开关总是同时断开
D.双金属片触点频繁通断电,容易烧接在一起,水一定被烧干
(4)PTC电水壶通电后发热盘的最终温度范围应在______。
A.T0~T1 B.T1~T2 C.T2~T3 D.T3~T4
(5)PTC电水壶通电后,PTC发热材料功率随时间变化的图像是______。
A. B.
C. D.
在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
(1)连接电路时开关应__________(断开/闭合)。
(2)将电路连接完整。
(_____________)
(3)闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片P应位于________(选填“A”或“B”)端。
(4)小叶同学闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数(如图乙)为 ______V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V。
(5)小向同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I-U图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是________W。
(6)小勇同学在实验中连接好电路,闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有较大示数,电流表无示数,原因可能是_________。
(7)若有一只额定电压为2.5V的小灯泡两端实际电压为1.5V时,电流表的示数如图丁所示,小灯泡的额定功率可能是(_______________)
A.0.75W B.1.05W C.1.25W D.1.35 W
在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,实验装置如图所示。
(1)实验中应量取______(质量/体积)相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中。使用规格_____(相同/不同)的电加热器加热。
(2)实验中,通过_______(升高的温度/加热时间)来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少。
(3)在两种液体都不沸腾的前提下,小明认为要把甲、乙两种液体加热到相同的温度然后进行比较;小芳认为要加热相同的时间然后进行比较。你认为方法可行的是_________(小明/小芳/都可行)。
加热时间/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
甲的温度/℃ | 30 | 34 | 38 | 42 | 46 |
乙的温度/℃ | 10 | 18 | 26 | 34 | 42 |
(4)分析上表数据得______(甲/乙)物质的吸热能力强,要在甲乙两种液体中选择一种液体做冷却液,你认为选择_______(甲/乙)液体较为合理。
(5)小明认为实验过程是在一种理想状态下进行的,事实上实验过程中会有热量散到周围环境中。小明想知道热量散失的过程是热传递导致还是热传递和蒸发共同作用的结果,于是他将两相同的烧杯内倒入同等质量温度相同的热水。如果他想初步得到结果还需要怎么做?请你自己添加器材帮他设计一简单实验来探究结果____________。
小明在探究“杠杆平衡条件” 的实验中:
(1)小明实验前发现杠杆左端低右端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向_______调节。小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是___________。
(2)小明用弹簧测力计在B点_________拉(如图甲),才可以在杠杆上直接读出动力臂。
(3)如图乙所示,某同学不改变拉力方向把杠杆由图乙的位置缓慢拉到图丙的位置时,弹簧秤的示数将_________ 。(选填变大/变小/不变,设杠杆质地均匀,支点恰好在杠杆的中心,并且不计支点处摩擦)
(4)小明继续研究杠杆的机械效率,他们用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点,在B点用轻绳悬挂总重为G的钩码,在A点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计测拉力F,装置如图丁所示,使杠杆缓慢匀速上升, 用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2;则:
①杠杆机械效率的表达式为η=________。(用测量的物理量符号表示)
②若只将测力计的悬挂点由A移至C点,O、B位置不变,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将_______(选填变大/变小/不变)。
如图所示,电源电压U为6V并保持不变,滑动变阻器规格为“24Ω lA”.当滑片P移至最左端时,灯泡正常发光,电流表示数0.5A;当滑片P移至中点时,电流表示数为0.3A.
(l)灯泡正常发光时灯丝电阻多大?
(2)滑片P在最左端时,5min内电流通过灯泡做功多大?
(3)滑片P在中点时,灯泡的实际功率多大?
如图所示滑轮组,绳重和摩擦均不计,物体重90N,在绳端拉力F为40N的作用下4s内将绳子匀速提升了3m,物体上升了1 m。求:
(1)拉力F所做的功;
(2)拉力F做功的功率;
(3)该滑轮组的机械效率。