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吴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...

吴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,当温度等于或低于37℃时闭合,温度等于或高于42℃时断开,使箱内温度维持在37℃42℃之间;额定电压为220V。请完成下列问题:

(1)在额定电压下,发热电阻R工作的最大发热功率和最小发热功率各为多少瓦特?

(2)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℃开始计时,电路中的电流随时间变化的图象如图乙。

i.测试时的实际电压为多少伏特?

ii.工作测试一个小时,电路消耗的电能为多少度?

 

(1)1210;48.4;(2)200;0.36 【解析】 (1)根据电路图可知,两个电阻串联;根据功率计算公式 可知在额定电压下,发热电阻R工作功率随电路电流的增大而变大,当S温控开关闭合时为最大发热功率,此时 当S温控开关断开时为最小发热功率,此时 (2)由题意,S为温控开关,当温度等于或高于42℃时断开,开关断开时电路电流小,开关闭合后电路电流大;由图乙可知在前40s开关断开,电流为1A,此时实际电压为 则电路的实际最大发热功率为 实际最小发热功率为 由图乙可知,开关闭合与断开的一个周期为50s,其中40s为最小发热功率,10s为最大发热功率;工作测试1个小时即3600s,需经历72个周期,每个周期电路消耗的电能为 则工作测试一个小时,电路消耗的电能为 而1度电等于1kWh,则电路消耗的电能为0.36度。 答:(1)在额定电压下,发热电阻R工作的最大发热功率为1210瓦特,最小发热功率为48.4瓦特; (2)测试时的实际电压为200伏特;工作测试一个小时,电路消耗的电能为0.36度。  
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考点分析:
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如图所示是小米电动滑板车,该车有不同模式供用户选择,同时可显示实时速度、电量等信息.在电池续航方面,电动滑板车Pro采用了462W•h18650三元锂电池,标称电压37V,充电电压为42V,可通过手机App查看电池使用情况.在车身尾部同时还有一个安全警示灯,可保证日常行驶安全.车胎则采用8.5英寸充气轮胎,单个轮胎与地面的接触面积为10cm2,能适应大部分路面;车身整体为14kg,可实现快速折叠.

(1)体重为46kg的小红用滑板车骑行时,对地面的压强为_______Pa;电动滑板车Pro最快速度是步行的六倍,若步行速度为1.1m/s,则行驶完11.88km路程需要____h

(2)厂家号称电动滑板车充电快速,半个小时内即能把电池容量从20%充满到80%,则充电过程中电流大小为多少_______?

(3)滑板电机的额定功率为250W,若电机的效率为90%,则在额定状态下以6m/s的速度行驶时,滑板车与人受到的阻力大小为多少________?

 

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电阻箱是能够直接读出电阻阻值的可变电阻,在电路图中符号是,为探究在导体两端电压不变的条件下,通过导体的电流I跟一导体电阻倒数的关系,小明设计了图甲所示的实验电路图和图乙所示实物连线图。


 

(1)如图乙是根据图甲连接的实物图,请在错误的导线上打“×”并连接正确__________

(2)连接电路闭合开关后,小明发现电压表有示数,电流表无示数,故障可能是____________

(3)排除故障后,将电阻箱调至某一阻值,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为一个适当的值U0,记录电流表的示数和_______________

(4)改变电阻箱的阻值,调节滑动变阻器的滑片,记录相应数据。多次实验后,根据所得数据描绘出的图象如图丙所示;

(5)实验时,当电阻箱接入电阻从10Ω变成15Ω时,电压表示数变大,此时,应该调节滑动变阻器的滑片向___________移动,直到电压表示数为_______________V

(6)再次改变电阻箱阻值,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能达到(3)中的要求,引起这种情况的直接原因是_________________

(7)分析实验数据和图象,可以得出的实验结论是______________________

(8)实验结束后,小组间交流时,发现邻组在相同的坐标系中画出的图象如图丁所示的一条虚线,你认为图象不同的原因是__________________________

(9)另一小组的小滕同学在只有一只电压表的情况下,连接了如图所示的电路,测出了额定电压为U的小灯泡正常发光时的电阻;(已知滑动变阻器R2的最大阻值为R0U小于电源电压)

闭合开关SS1,断开S2,将R1的滑片滑到最右端,R2的滑片滑到最_________端(选填“上”或“下”),读出此时电压表的示数U,即为电源电压;

闭合开关SS2,断开S1,将R1的滑片滑到最右端,调节R2的滑片,使电压表的示数为____________,此时小灯泡正常发光;

同时闭合三个开关,保持R2的滑片不动,然后调节R1的滑片,使电压表的示数为_________;保持R1的滑片不动,将R2的滑片滑到最上端,读出此时电压表的示数为U1

小灯泡正常发光时的电阻RL=____________(用字母表示)

 

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利用斜面、小车等下图中的实验器材可进行一些课本中的实验。

a的材料

小车所受阻力的情况

小车运动的路程

毛巾

棉布

较大

较小

木板

 

 

(1)小华在探究“阻力对物体运动的影响”时,设计了上表记录数据,则表格中a处应该填__________(选填序号:斜面部分、水平部分、接触面),仅根据表格中记录的数据__________(选填“能”或“不能”)得出牛顿第一定律的内容;

(2)利用本实验中的器材,只增加木块,可以探究_______________________,完成此探究的三次实验中,___________(选填“能”或“不能”)改变接触面的材料;

(3)要研究“滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系”,还需要增加的测量器材是_______________

(4)继续改进实验器材后,小华开始探究“滑动摩擦力大小是与压力有关,还是与重力有关?”这一问题,他利用上图丙所示的装置再次进行了探究,实验步骤和数据记录如表:

 

实验步骤

台式测力计示数F/N

金属盒重力G/N

弹簧测力计示数f/N

把金属盒放在质量不计的白纸上,在拉动白纸的过程中读出测力计的示数

4.8

4.8

1.9

将质量不计的氢气球系在金属盒上,重复步骤的实验

3.2

4.8

1.2

氢气球仍系在金属盒上,往金属盒加入适量的沙子,使台式测力计的示数为4.8N,再重复步骤的实验

4.8

6.4

1.9

 

 

(5)实验步骤使用氢气球是为了改变___________(选填“金属盒对纸的压力”或“金属盒的重力”);

(6)要分析摩擦力大小与重力大小是否有关,应选择_________(填序号)两组数据进行分析得出:滑动摩擦力的大小与重力无关;

(7)与直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比,拉动白纸进行实验有许多优点,以下说法中不是其优点的是_____________(选填字母序号)

A.不需要匀速拉动白纸

B.测力计位置和示数较稳定

C.拉动白纸时所用拉力较小,能省力

 

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依据图片完成下列问题:

(1)图甲中温度计的示数是_______________________

(2)图乙中托盘天平的测量原理是______________________

(3)图丙中将卡片转过一个角度是为了探究_____________________________

(4)图丁说明液体压强与液体的__________有关。

 

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请在图中画出细线悬挂的小球摆动到图示位置时受到的力的示意图(不考虑空气阻力)

_____

 

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