如图甲所示是某电热水壶,该电热水壶的铭牌如图乙,电路原理如图丙所示,R1、R2为电热丝,R2的阻值为220Ω(阻值均不受温度影响),该电热水壶有加热和保温两种工作状态。S0是一个自动温控开关,当壶内水温度达到100℃时会自动断开,自动进入保温状态,求:
(1)电阻R1的阻值多大;
(2)若电热水壶正常工作的热效率为84%,将满壶水从20℃加热至70℃至少需要消耗多少电能?
(3)若整个家庭电路中只有电热水壶在保温档工作,发现标有“3000imp/kW·h”的电能表指示灯闪烁了330次共用时1800s,求此时家庭电路两端的电压(c水=4.2×103J/(kg·℃)。
品名:电热水壶 | 额定容积2L |
额定电压220V | 频率50Hz |
加热功率660W | 不锈钢底盘 |
五一节放假期间家住小龙坎的平平同学欲乘坐地铁去沙坪坝站的三峡广场购物,顺便体验地铁一号线的环境,如图所示。他在地图上查询得知小龙坎站至沙坪坝站总共一站,约为1.2公里,需要2分钟。求:
(1)这辆地铁按预计时间从小龙坎站到达沙坪坝站的平均速度;
(2)若列车和乘客的总质量大约为250吨,所受阻力大约为总重力的0.02倍,当列车以最高时速v=90km/h水平匀速直线行驶时,牵引力做功的最大功率。
小华同学从网上购置了一盒用于3D打印的条状物,该条状物的外包装盒上注明该材料不溶于水,与水无反应,具有一定的吸水性。学完力学知识后,小华想利用所学知识测出条状物的密度。
(1)小华将天平放在桌面上,把游码移至称量标尺左端零刻线处,发现指针在分度标尺中线的右侧,他应该将平衡螺母向____________________ (选填“左”或“右”)调节;
(2)他取出两根完全相同的条状物,用天平测量它们的质量,天平平衡时右盘砝码和游码对应的位置如图甲所示,这两支条状物的质量是____________________g;
(3)将适量的水倒入量筒中,读出水的体积。然后把这两支条状物轻轻放入量筒中,发现它们先是漂浮并冒出气泡,然后慢慢沉入水底(假设体积不膨胀),稳定后读出水和条状物的总体积。如果用这种方法测量体积,会直接导致密度的测量值比真实值____________________ (选填“偏大”或“偏小”);
(4)为了更加准确地测出两支条状物的体积,他把吸足水的条状物取出擦干,放入装有34mL水的量筒中,水面对应的示数如图乙所示,则条状物的总体积是____________________cm3,密度为ρ=____________________g/cm3。
(5)小华想利用已知密度的条状物和小圆柱形容器,用如图丙所示的步骤测出盐水的密度,请你根据他的实验步骤写出盐水密度的表达式;
①在小圆柱形容器中倒入适量盐水,用刻度尺量出了盐水的深度为h1;
②将一支干燥的条状物用保鲜膜包好密封,放入容器中,条状物漂浮,用刻度尺量出此时盐水的深度为h2;
③用细长针将条状物完全压住浸没在盐水中,用刻度尺量出此时盐水的深度为h3;
④盐水密度的表达式为ρ盐水=____________________ (用字母表示,条状物密度用“ρ”表示);
(6)小华还想用弹簧测力计和金属圆柱体测量盐水的密度。于是他找来一只弹簧测力计,但他发现该测力计的刻度盘已经模糊不清,就找来台秤按如图丁所示步骤来完成测量;
①将金属圆柱体的一半浸入水中,记下台秤的示数为m1=102g;
②将圆柱体全部浸入水中,记下台秤的示数为m2=152g;
③将圆柱体全部浸入与水等质量的盐水中,记下台秤的示数m3=182g;
④算出盐水的密度ρ盐水=____________________g/cm3。
小红和同学们用“伏安法”测小灯泡正常发光时的电阻,小灯泡额定电压为3.8V,电源电压保持9V不变,滑动变阻器规格为“40Ω、1A”,连接电路如图甲所示。
(1)如图甲是小红同学连接的实物电路图。图中只有一处连接错误,请在错误处画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确_________________(注意不能与其它导线交叉);
(2)改正错误后,闭合开关,过了一段时间,灯突然熄灭,电流表、电压表示数均变为0,则产生的故障可能是_________________(只有灯泡或滑动变阻器发生故障);
(3)排除故障后,调节滑动变阻器滑片,并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像如图乙所示,则灯泡正常发光时的电阻为____________________Ω(保留一位小数)。向右调节滑动变阻器滑片的过程中,小灯泡变化的阻值RL滑动变阻器变化的阻值______________R滑(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(4)小红又找来10Ω、20Ω、40Ω定值电阻想要继续探究“电流与电阻的关系”,只将10Ω的定值电阻代替小灯泡连入电路,调节滑动变阻器使定值电阻两端电压为U0=4V。接下来断开开关,取下10Ω的定值电阻,换成20Ω的定值电阻,保持滑动变阻器滑片P位置不变,则闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片向_________________(选填“左”或“右”)移动。在用40Ω的定值电阻替换20Ω的定值电阻时,他发现电压表示数始终不能调为U0。为完成四次探究,小红设计了如下方案,你认为不可行的一项是_________;
A.如果只更换电源,则更换的电源电压范围是4~8V
B.如果只调整电压表的示数,则应该控制电压表示数U0的范围为4.5~9V
C.如果只更换滑动变阻器,则更换的滑动变阻器最大阻值至少为50Ω,允许通过的最大电流至少为0.4A
D.如果只更换定值电阻,则更换的定值电阻阻值范围是6.67~32Ω
(5)实验结束后,小红还想知道所用的滑动变阻器的最大值与铭牌标注是否一致,但是发现电源意外损坏了,于是他找来另一个未知电压的电源(电压恒定不变),并设计了如图丙所示的电路,请你将他的实验步骤补充完整(已知定值电阻的阻值为R0)。
①将滑动变阻器滑片P移到最右端,闭合开关,记录此时电流表示数为I1;
②再将滑动变阻器滑片P移到__________,记录此时电流表示数为I2;
③滑动变阻器的最大阻值R滑动=__________(用测出的物理量和已知量的字母表示)。
(1)新冠疫情期间重庆一中同学们通过网络在家学习。小袁发现通过摄像头在电脑屏幕上看到自己的像,并且离摄像头越近,电脑屏幕上的像就越____________________ (选填“大”或“小”)。后来他找来一个凸透镜和一把刻度尺,如图所示在院子里将凸透镜正对太阳光,移动凸透镜到水平桌面的距离,直到桌面上出现最小最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为____________________cm。小袁举起凸透镜看远处的大树,成一个倒立、____________________ (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的清晰实像;
(2)如图所示,图甲是田田探究“海波熔化时温度的变化规律”的实验装置,实验时将装有海波的试管放入盛有水的烧杯中加热,试管在水中的深度要适当。其“适当”的含义是。某时刻温度计的示数如图乙所示,读取示数时正确的读数方法是____________________ (选填“A”、“B”或“C”)。图丙是根据实验数据绘制的图像,由图可知加热到第15min时物质处于____________________态(选填“固”、“液”或“固液共存”)。
请在如图所示中按要求作图:
(1)在图甲中画出光线经过凸透镜折射前的入射光线____________________;
(2)在图乙中传送带以速度v匀速直线运动,请作出物体竖直轻放在该传送带上时受到摩擦力f的示意图__________________。