明明同学们设计了如图甲所示的恒温箱温控电路(用于获得高于室温、控制在一定范围内的“恒温”),包括工作电路和控制电路两部分。其中,R1为阻值可以调节的变阻箱。R2为热敏电阻(置于恒温箱内),其阻值随温度变化的关系如图乙所示。继电器线圈电阻100Ω。
(1)如图甲所示状态,加热器是否处于加热状态?
(2)加热器正常工作时,通过加热器的电流为20A,求此时加热器的电阻和电功率;
(3)已知当控制电路的电流达到0.01A时,继电器的衔铁被吸合;当控制电路的电流减小到0.008A时,衔铁会被释放。当调节R1=200Ω时,恒温箱内可获得最高温度为160℃的“恒温”。如果需要将恒温箱内的温度控制在最低温度为40℃的“恒温”,则应将R1的阻值调为多大?
在如图所示的电路中,R0=8Ω,R为滑动变阻器,电源电压为10V不变。闭合开关S,当变阻器滑片置于a端时,电流表的示数为____A;调节变阻器,当电压表为4V时,变阻器R连入电路的电阻为____Ω;若在R0两端再并联一只16Ω的电阻R1,然后调节变阻器,使电压表示数为8V,则此时电流表示数为____A,滑动变阻器R消耗的电功率为____W。
生活和生产实践中的许多现象都与我们所学的物理知识有关,请将下列现象用你所学的物理知识做出解释。
(1)烟台磁山风景区因山而著名,吸引许多游客来旅游,有少数游客在山上游玩时将空纯净水瓶扔在山上,这样做既污染了环境,同时还可能引起山林火灾。这是因为当下雨时纯净水瓶装入水后,就相当于一个____透镜。晴天强太阳光照射它时,它对光线会产生____作用,可能会引起枯叶着火。因此我们在山中游玩时一定要注意保护环境;
(2)打开香水瓶闻到香水味说明____;
(3)用久了的日光灯管两端的内壁会发黑,这一变化中,钨丝发生的物态变化有____和______。
如图所示的电路中,电源电压恒定不变,灯泡L标有“8V 4W”,定值电阻R1的阻值为4Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为100Ω,电压表的量程为0~15V,当电压表的示数为10V时,灯泡恰好正常发光,忽略温度变化对灯泡电阻的影响,求:
(1)电源的电压U;
(2)滑动变阻器连入电路的电阻值为30Ω时,灯泡消耗的实际功率;
(3)在不超过灯泡额定电压和电压表量程的情况下,滑动变阻器接入电路的电阻值的变化范围。
太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表是一家庭的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息。
太阳照射 时间/h | 装水量/L | 水升高的 温度/℃ | 水的比热容 J/(kg·℃) | 吸热太阳能 功率J/h |
5 | 50 | 40 | 4.2×103 | 2.1×106 |
(1)水在5h内吸收的热量;
(2)太阳能热水器的能量转化效率;
(3)若用燃烧天然气代替太阳能热水器,不计热量损失,要达到同样的效果,需要完全燃烧多少立方米的天然气?(已知天然气的热值8×107J/m3)
“测量小灯泡的电功率”实验电路图如图甲,小灯泡的额定电压为10V。
(1)请用笔画线代替导线将图乙中的实物连接完整____;
(2)闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P滑到____端(填“a”或“b”);
(3)电路连接无误后闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压,则电路的故障是____;
(4)某次测量中,电流表、电压表示数如图丙所示,则此时小灯泡的实际功率为____W;要使灯正常发光,应将滑片P向____(选填“a”或“b”)端移动;
(5)根据实验数据绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像如图丁所示,则该小灯泡的额定功率为____W。由图丁推知:小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为P1,小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P2,则P1____P2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。