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。
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%CO,24% CO2,90% SO4,39% 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。(g取10N/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。
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5Ω,10Ω和15Ω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5Ω的电阻完成实验后,直接将5Ω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0~0.6A,0~3A
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:
Ⅰ.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)
Ⅱ.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Ⅱ中有不妥当之处,请你帮小亮写出正确的步骤Ⅱ:_____。
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I1、I2,和已知物理量U、R0表示的Rx的表达式Rx=_____。
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A、B、C、D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 |
① | A | 200 | 0.5 | 0.1 |
② | B | 400 | 0.5 | 0.18 |
③ | C | 200 | 1 | 0.2 |
④ | D | 200 | 1 | 0.2 |
(1)本实验中,采用的研究问题的方法是_____和_____。
(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,g取10N/kg)
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.
(_______)
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)力F2的力臂L2._______