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小明设计的一个温控电加热装置,原理如图所示,电压U1=6V,Rt为热敏电阻其阻值...

小明设计的一个温控电加热装置,原理如图所示,电压U1=6VRt为热敏电阻其阻值随加热环境温度的升高而增大.电磁铁线圈电阻不计,当导线中的电流大于或等于10mA时,衔铁吸下与下触点A接触;当电流小于10mA时,衔铁松开与B触点接触,U2=220VR1=48.4Ω

1)衔铁刚被吸下时,求Rt的阻值.

2)求该电加热器处于加热挡时的电功率.

3)若该电加热器的保温时功率是加热时功率的10%,求R2的阻值.

 

(1)600Ω(2)1000W(3)435.6Ω 【解析】 (1)根据I=知, 衔铁刚被吸下时,Rt的阻值:Rt===600Ω; (2)要想让加热器有两个档位,需要使电路的电阻不同,需要将一个电阻短路,电路如下图所示: (3)由上图知,当环境温度低时,热敏电阻的电阻减小,电路的电流增大,电磁铁的磁性增强,衔铁被吸下时,衔铁与A接触,电阻R1被接入电路,电阻较小,处于加热状态, 加热功率为:P加热===1000W; (4)当环境温度高时,热敏电阻的电阻增大,电路的电流减小,电磁铁的磁性减弱,衔铁被弹起时,衔铁与B接触,两电阻串联,处于保温状态,此时的功率是加热时功率的10%,即P保温=10%P加热=10%×1000W=100W, 此时电路的总电阻为:R===484Ω, R2的阻值:R2=R−R1=484Ω−48.4Ω=435.6Ω。  
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如图为江苏八达重工机械有限公司所研制的“大型双动力智能型双臂手抢险救援机器人”,具有燃油和电力双动力交替驱动。履带为双节,前进的时候,实行轮履复合切换行驶, 能实现500米内的远程遥控操作。该机器人在某次地震救援现场进行作业,1min内行驶了32m,停顿10秒后继续前行40m用了50秒,若该机器人的质量为30t,两条履带与地面接触的总有效面积为4m²,在行进中受到地面的摩擦力阻力大小恒为3×104N:(g10N/kg

(1)机器人在作业时对地面的压强;

(2)机器人在本次作业中的平均速度;

(3)若机器人在某段时间以0.5m/s的速度做匀速直线运动,计算机器人在该时间内牵引力的功率。

 

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如图所示是研究做功与能量转化关系的装置。重物通过细绳与木块相连,细绳不可伸长,AQ为水平面,AP段光滑,PQ段粗糙。实验开始时,质量为M的重物恰好置于地面。将质量为m的木块从P向右拉至APA长为L,放手后木块向左运动,最终停在B点,PB长为x,不计空气阻力、滑轮摩擦:

(1)木块在AB段运动过程中,重物的重力做的功为_________(用字母表示);

(2)观察实验,小明提出猜想:木块动能的变化与重物重力做功多少有关;

(3)为了验证猜想,小明做了以下实验。重物M=0.1kg,木块m=0.9kg,改变木块从P点右移的距离L,测得一组数据,记录如下:

序号

1

2

3

4

5

6

PA的长L/m

0.1

0.15

0.2

0.35

0.43

0.5

木块在P点的速度平方

0.2

0.3

0.4

0.7

0.9

1.0

 

 

根据表中数据,在图乙中作出Lv2的图像。已知物体动能的表达式为mv2,分析木块动能的变化及重物的重力做功的大小,可知猜想是_________(正确/错误)的,由此得到的结论是________

利用实验信息分析,当L=0.8m时,木块在P点获得的动能是_________J

 

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在探究“电流与电压、电阻的关系”的实验中,可使用的器材有:电源、滑动变阻器R50Ω 1A)、电阻箱R0、电流表、电压表、开关及导线若干:

(1)请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整,要求当变阻器滑片向B端移动时接入电路的电阻增大;

_______

(2)连好电路闭合开关,电压表有示数、电流表示数为零,则电路故障原因可能是___________

(3)排除故障后重新实验,保持电阻箱接入电路电阻不变,调节滑动变阻器,测得多组数据,画出电流表读数与电压表对应读数U关系图如图所示,电阻箱接入电路的电阻为_________Ω

(4)利用该电路继续研究“电流与电阻的关系”,实验数据记录如下表。

  序号

1

2

3

4

5

电流表示数I/A

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

电阻箱电阻R0

24.0

10.0

8.0

6.0

4.8

 

 

序号为_________的实验数据有错误;

实验中所用电源的电压可能是_________6V/8V)。

 

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在“探究平面镜成像的特点”的实验中,某同学用茶色玻璃板、两个棋子AB、刻度尺、方格纸、白纸、平面镜支架等器材进行实验,如图所示:

(1)实验中选择两个完全相同的棋子AB,目的是_________________

(2)在寻找棋子A的像的位置时,眼睛在棋子A这一侧观察,移动茶色玻璃板后面的棋子B,使它与棋子A在茶色玻璃板中所成的像重合,这里运用了等效替代法,若在方格纸上棋子B始终不能与棋子A的像重合,则原因可能是___________

(3)为了判断平面镜成的是虚像还是实像,他拿走棋子B,并在原B位置放置一张白纸,眼睛在B侧观察,根据__________________的现象,说明平面镜成的是虚像;

(4)在实验过程中,让玻璃板沿玻璃板与方格纸的接触部分方向水平向右移动,结果他发现镜中的像相对于A__________(向右//向左)移动。

 

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如图所示,用笔画线代替导线将电灯和声控开关光控开关都接到电路中。

_______

 

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