在综合实践活动中,小明设计了一种电热饮水机电路,如图甲所示,R1和R2均为电热丝,S2是自动控制开关,可实现“低挡”、“高挡”之间的转换,饮水机工作时功率随时间的关系图像如图乙所示。求:
(1) 30min内电路消耗的总电能;
(2)饮水机工作时,通过电阻R1的电流;
(3)电阻R2的阻值。
以前,我国北方经常用辘轳将水从井里提上来,如下图所示。辘轳的本质是可以连续转动的杠杆。已知吊桶的质量是2kg,容积是8×10-3m3;井中水面到地面的高度为5 m,水的密度是1.0×103kg / m3。不计摩擦及绳和摇柄质量。取g=10N/ kg。
(1)当人通过辘轳用20s的时间,将装满水的吊桶从水面匀速提升到地面时,人所做的有用功是多少?人所做有用功的功率是多大?该机械的机械效率是多少?
(2)当人通过辘轳将装半桶水(体积为4×10-3m3)的吊桶匀速提升到地面时,该机械的机械效率是多少?
(3)根据上面的计算结果,提出改进吊桶的办法,以提高该机械的机械效率。
(4)请列举使用该机械比人直接提升吊桶的好处。(答出两条即可)
小明在家用手电筒里发现一个标有“2.5V”字样的小灯泡,他想用学习过的“伏安法”测灯泡正常发光时的电功率,请你帮他一起完成下面的实验。
(1)请你用笔画线代替导线将如图甲所示电路连接完整,要求当滑动变阻器的滑片向右滑动时灯泡变亮____。
(2)若闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,而电压表指针却有明显的偏转,则故障可能是_____。
(3)排除故障后,闭合开关,眼睛要观察_____直到电灯正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡额定功率为_____W。
(4)若实验过程中发现电流表损坏不能使用,他利用剩下的器材和一个阻值已知的R0连接成了如图丙所示的电路,也测出了灯泡正常工作时的功率。请帮助小明完成下列实验:
①闭合开关S1,将S2拨到触点2,调节滑动变阻器,使电压表的示数为_____。
②再将开关S2拨到触点1,保持滑片的位置不动,读出此时电压表的示数U;
③灯泡额定功率的表达式为P额=_____(用已知量和测量量表示)。
如图是“探究浮力的大小与排开的水所受重力关系”的过程情景,请根据图示完成下面的填空。
(1)实验中的所用圆柱体的重力为_____N。
(2)在如图B中存在的错误是_____。
(3)纠正错误后,继续实验,在图C中圆柱受到的浮力F浮=_____N。
(4)根据如图_____可以得出,圆柱体排开的水所受的重力为_____N。
(5)实验结果表明:浸在水中的物体受到的浮力_____物体排开水所受到的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(6)纠正如图B中的错误后,圆柱体从刚接触水面到全部浸没水中,弹簧测力计的示数逐渐减小,水对杯底的压强_____(选填“逐渐增大”、“逐渐减小、“保持不变”)。
下课后王老师去关闭微机房的总电闸时,发现电能表转盘在缓慢地转动,电能表盘上标有2500R/kW⋅h字样。他利用手表估测了一下,2min内电能表的转盘转动了5R,那么2min内消耗了_____J电能。经检查发现,原来机房内总共有20台型号相同的电脑显示器处于待机状态,则一台电脑显示器的待机功率为_____W。
在如图所示的电路中,电阻R1=10 Ω,R2=20 Ω,电源电压保持不变,当开关S1、S3断开,S2闭合时,电流表的示数为0.2 A.当开关S1、S3闭合,S2断开时,电流表的示数为_____A,R2的电功率为_____W.为了保障电路安全,_____两个开关不能同时闭合.