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昊丽设计了一个内有水箱的孵化箱。利用图甲所示电路,对水箱内的水加热。电路中R是阻...

昊丽设计了一个内有水箱的孵化箱。利用图甲所示电路,对水箱内的水加热。电路中R是阻值恒为40Ω的发热电阻,R0是阻值恒为160Ω的调控电阻,S为温控开关,通过S的断开或闭合,使箱内温度维持在37°C42°C之间,孵化箱的额定电压为220V。设计完成后,吴丽对孵化箱进行了工作测试。从孵化箱温度刚刚变为42°C开始计时,电路中的电流随时间变化的图像如图乙所示。

(1)当温度等于或低于37°C时温控开关应处于________(选填“断开”或“闭合”)状态;

(2)测试时的实际电压为多少________

(3)工作测试一个小时,电路消耗的电能为多少度________

(4)已知水的比热容为4.2×103J/(kg°C)。假设升温过程中,发热电阻发出的热量84%被水吸收,不考虑热量散失,则测试时水箱内水的质量为多少________

 

闭合 200V 0.36度 0.4kg 【解析】 (1)[1]由甲图可知,当开关断开时,R与R0串联,此时电路中电阻大,根据P=可知,此时为保温状态;当开关闭合时,电路为R的简单电路,此时电路中电阻小,根据P=可知,此时为加热状态。箱内设计的温度要维持在37°C到42°C之间,当温度等于或低于37°C时,应开始加热。故开关应闭合。 (2)[2]从孵化箱温度刚刚变为42°C开始计时,此时开关S断开,两电阻串联,由图乙知此时的电流为1A,根据可知测试时的实际电压 (3)[3]由图乙知一个循环中,较大功率工作10s,较小功率工作40s,总共50s;工作测试一个小时,总共有 个循环,较大功率总共工作时间为 较小功率总共工作时间为 较大实际功率 较小的实际功率 电路消耗的电能 (4)[4]加热一次消耗的电能 水吸收的热量 根据Q=cmΔt得水的质量  
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2019年西安地铁大事不断,9月份以来相继开通的一号线二期和机场城际线大大方便了市民的出行,某学校综合实践活动小组的同学们为了比较电机和内燃机的效率,收集到城际铁路列车和在某段平直道路区间匀速运行时的相关数据如下:

XX型号城际列车

牵引电机功率106W

速度

牵引力5×104N

额定载客量600

XX型号公交汽车

燃油热值4×107J/kg

速度15 km/h

牵引力3000N

额定载客量40

 

(1)公交汽车的内燃机四个冲程中,在______冲程中将内能转化为机械能;

(2)城际列车在该道路区间运行的速度是多少________

(3)公交汽车每千米消耗燃油0.3kg,若该道路区间长为29km,则公交汽车在该区间所消耗的燃油完全燃烧能放出多少热量________?公交汽车的效率是多少________

 

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如图甲所示,某学校组织的科技节上,小明等几个同学在老师的指导下制作的水火箭顺利发射并通过降落伞成功回收,赢得观众的阵阵掌声。他们用到的实验器材有:大号饮料瓶、气筒、自行车气门芯。铁丝、橡皮塞、塑料片、双面胶、水等。水火箭构造如图乙所示。他们小组合作,一边操作,一边给观众介绍水火箭的工作过程:在瓶中装适量的水,塞好瓶塞后放在发射架上,用气筒向瓶内打气,瓶内上方气体压强达到一定程度时,高压气体将水和橡皮塞从瓶口压出的同时,瓶飞向高空。

(1)“高压气体将水和橡皮塞从瓶口压出的同时,瓶飞向高空”这句话涉及的物理知识有:________(答出一点即可)

(2)水火箭达到一定的高度时在重力作用下开始下落,降落伞被打开,降落伞所起的作用是________

(3)实验完成后小明又提出了问题:水火箭上升高度与什么因素有关呢?小组同学通过多次实验过程的经验进行了猜想;

小明猜想:可能与瓶中气体的压强有关;

小李猜想:可能与瓶中水的体积有关;

小刘猜想:可能与瓶子的形状有关。

你认为因素还有_________(答出一点即可)

(4)实验小组通过实验发现,橡皮塞插入深度不同,橡皮塞被冲出前用气筒充气次数不同(设充一次气气量相同),他们选用同一可乐瓶,瓶中水量均为200mL。改变橡皮插入的深度进行实验,观察水火箭上升的高度,实验结果如下:

橡皮塞插入深度

更深

高度/m

2

5

10

 

 

 

 

这可验证水火箭上升高度与_________有关的猜想是正确的;

(5)实验小组经过讨论思考发现,橡皮塞插入瓶口的深度的加深,其实是增大了橡皮塞与瓶口的_________力,从而增大了橡皮塞与瓶口的摩擦力,使橡皮塞不易被压出,实现了增大瓶内气压的目的,请你帮助实验小组再想一个增大摩擦力的方法:________

 

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某学习小组同学探究“电流与电阻的关系”的实验,已知电源电压恒为6V,电流表、电压表、四个定值电阻R(分别标有10Ω15Ω25Ω)。滑动变阻器、导线若干。

(1)连接好电路,检查电路时发现他们连接的图甲中有一根导线连接错误,请在该导线上画“X”,并在图上改正_________(所画的导线不能交叉);

(2)改正电路后,将滑片移到最_________(选填“左”或“右”)端,闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则故障可能是电阻R_________(选填“短路”或“断路”)

(3)图乙是小组根据测得的实验数据所绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可以得出的结论是__________

(4)实验时将定值电阻R的阻值由更换为10Ω时,电压表的示数将_________(选填“变大”“变小”或“不变”),接下来的操作是将滑动变阻器的滑片向_________(选填“左”或“右”)移动,使电压表的示数达到_________V

(5)为完成整个实验,滑动变阻器的最大阻值至少为_________Ω

 

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按要求完成填空。

(1)如图甲所示,弹簧测力计的示数为_________N

(2)体温计是根据液体_________的性质制成的,医生给小红测量体温时示数如图乙所示,其体温是_________°C

(3)如图丙所示实验,用小磁针的N极的指向来判断通电螺线管周围的____________方向。

 

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(1)如图甲所示,重力不计的杠杆OAB,可绕O点在竖直平面内转动。请在图中画出使杠杆保持平衡的最小动力F的示意图;_______

(2)如图乙所示,请画出AO的折射光线和BC的入射光线。_______

 

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