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科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温水箱温控电路(设环境温度不高于20℃),由工...

科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温水箱温控电路(设环境温度不高于20℃),由工作电路和控制电路组成.工作电路中的电热器上标有“220V  100W”的字样:控制电路中的电源电压U=30V,热敏电阻R,作为感应器探测水温,置于恒温水箱内,其阻值随温度变化的关系如图乙所示,R1为滑动变阻器。电磁铁产生的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图丙所示,衔铁只有在不小于3N吸引力的作用下才能被吸下,闭合开关S (不计电磁继电器线圈的电阻)。

(1)电热器正常工时的电阻;

(2)电热器正常工作,绘气温箱中100kg的水加热,已知电热器的加热效率为80%.当水温由20℃升高到30℃,电加热器的加热时间[水的比热容c =4.2×103J/ kg·℃]

(3)为了把温度控制在40℃左右,设定在水温低于40℃自动加热,在水温达到40℃时停止加热,求此时滑动变阻器R1消耗的功率。

 

(1);(2);(3) 【解析】 (1) 根据,电热器正常工时的电阻为 (2)水吸收的热量为 电热器正常工作消耗的电能为 电加热器的加热时间为 (3)当水温达到40℃时停止加热, 由图乙可知,此时热敏电阻Rt=50Ω。当衔铁受力3N时,由图丙可知,此时电路电流为 I=100mA=0.1A 此时控制电路的总电阻为 则此时R1的阻值为 此时滑动变阻器R1消耗的功率 答:(1)电热器正常工时的电阻为。 (2)电加热器的加热时间为。 (3)此时滑动变阻器R1消耗的功率为。  
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考点分析:
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据有关资料显示,天然气汽车和汽油车相比,尾气中的有害气体排放明显减少90%CO24% CO290% SO439% NO2,无粉尘排放,因此天然气被称为绿色能源。

一辆使用天然气为燃料的家用新型环保汽车如下图所示。(g10N/kg

该汽车的部分技术参数如下表:

车型

某品牌汽车

空车质量

1000kg

满载质量

1200kg

每个轮胎与地面的接触面积

200cm2

燃料类型

天然气

消耗天然气量(满负荷)

9m3/h

输出功率(最大)

40kW

天然气的热值

4×107/m3

 

 

 

 

(1)该汽车在静止时,对水平地面的压强是多少;

(2)发动机在满负荷工作时,热机效率是多少。

(3)若在某段水平直线高速公路上行驶,其所受阻力始终是车重的0.1倍,速度达到了108km/h,试通过计算说明,是否达到了最大功率。

 

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如图甲所示,是探究“电流与电阻的关系”实验。电源电压恒为7.5V,滑动变阻器的最大阻值1000Ω

(1)图乙是未连接好的电路,滑片已处于合适位置,请在图中用笔画线代替导线连接好电路。

__________

(2)某小组利用10Ω15Ω的定值电阻,按照实验要求进行试验,根据实验数据绘制成如图丙所示的图像。根据图像信息可知:实验中用的电阻完成实验后,直接将的电阻换成10Ω,为保证电压表的示数为_____V不变,应将滑动变阻器的滑片向_____移动(选填“左”或“右”)。

(3)该小组同学想增加定值电阻再多做几次实验,由题中信息可知,所选用的定值电阻不能超过_____Ω

(4)实验室备有下列器材:

A.待测定值电阻Rx:阻值在7~9Ω之间

B.滑动变阻器:最大阻值约20Ω

C.定值电阻R0:阻值10Ω

D.电流表A:两个量程0~0.6A0~3A

E.电源:电源电压U恒为4V

F.单刀双掷开关(双向开关)S及导线若干

为了测出待测电阻Rx,的电阻,设计了图所示的电路。

①小亮设计的实验操作主要步骤是:

.将开关掷向a,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,使A表的指针指到表盘上某一适当位置;读出电路稳定后A表的示数(记为I1

.将开关掷向b,移动滑动变阻器的滑片至另一位置,使A表的指针指到表盘上另一适当位置; 读出电路稳定后A表的示数(记为I2

②王瑞认为小亮设计的步骤中有不妥当之处,请你帮小亮写出正确的步骤_____

③按正确的操作,他们顺利的测出了Rx的电阻。请你写出用测得的物理量I1I2,和已知物理量UR0表示的Rx的表达式Rx=_____

 

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王瑞同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发,并产生了如下猜想:

猜想一:物体的重力势能与物体的质量有关

猜想二:物体的重力势能与物体的下落高度有关

猜想三:物体的重力势能与物体的运动路径有关

为此设计了如图所示的实验:用大小、形状相同的ABCD四个铅球分别从距离沙表面某高度处静止释放,其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计)。

实验数据如下表:

实验序号

铅球代号

铅球质量/g

下落高度/m

陷入沙中的深度/m

A

200

0.5

0.1

B

400

0.5

0.18

C

200

1

0.2

D

200

1

0.2

 

 

(1)本实验中,采用的研究问题的方法是__________

(2)本实验中,铅球的重力势能大小是通过_____来反映的。

(3)为验证猜想二,应比较_____(填实验序号),得到的结论是:当物体质量相同时,_____

(4)比较③④,得到的结论是_____

(5)经进一步实验和分析,王瑞同学大胆给出重力势能(Ep)的表达式“Ep=mgh”,并去办公室询问了老师,得以证实,王瑞同学高兴不已。回到教室后,他根据学过的知识又算出了各小球落到沙表面时的动能,其中B球的动能为_____J。(忽略空气阻力,g10N/kg

 

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如图图,甲为一个“一开三孔”开关(即一个开关和一个三孔插座连在一起)实物图,乙为背后反面接线示意图,“A”、“B”是从开关接线柱接出的两根导线,请你将图乙中的电路连接完整,使开关控制电灯,又不影响插座供其他电器使用.

_______

 

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手机自拍已成一种时尚.如图所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图将自拍杆看作一个轻质杠杆,O点是支点.请在图中画出

(1)施加在A点最小的动力F1

(2)F2的力臂L2_______

 

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