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科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温箱温控电路,它包括控制电路和受控电路两部分,...

科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温箱温控电路,它包括控制电路和受控电路两部分,用于获得高于室温、且温度在一定范围内变化的“恒温”。其中控制电路电源电压R为可变电阻, R1为热敏电阻(置于恒温箱内),热敏电阻阻值随温度变化的关系如图乙所示,继电器线圈电阻,已知当控制电路的电流达到0.04A时,继电器的衔铁被吸合;当控制电路的电流减小到0.036A时,衔铁会被释放。加热器的规格是“220V  1000W”,恒温箱内部空间大小是,空气的密度,空气的比热容

1)如图甲所示状态,通过加热器的电流多大?

2)加热器产生的热量有转化为恒温箱内空气的内能,若使恒温箱内空气温度从升高到,加热器需正常工作多长时间?

3)若要使恒温箱内可获得上限为的“恒温”时,可变电阻R应调节为多大?

4)如果需要将恒温箱内的下限温度设为的“恒温”,则应将可变电阻R调节为多大?这时“恒温”的上限温度是多少?

 

(1)4.55A (2)130s (3)450Ω (4) 150Ω,57.1℃ 【解析】 (1)根据P=UI可得,通过加热器的电流 (2)由得,空气质量 m=ρV=1.30kg/m3×2m3=2.6kg 空气吸收的热量 加热器消耗的电能 由W=Pt得,加热时间 (3)由图知t1=100℃,Rt1=400Ω,此时通过线圈电流I1=0.04A,根据欧姆定律可得,控制电路的总电阻 可变电阻R的阻值 R=R总﹣Rt1﹣R0=900Ω﹣400Ω﹣50Ω=450Ω (4)当温度下限t2=50℃时,Rt2=800Ω,通过线圈电流I2=0.036A,根据欧姆定律可得,此时控制电路的总电阻 此时可变电阻R的阻值 由题意可知,温度升高到上限时,控制电路的电流达到0.04A,则控制电路的总电阻仍然为R总=900Ω,设此时温度升高到上限时,热敏电阻值为Rt3,则此时热敏电阻的阻值 由图象可知热敏电阻的阻值和温度成反比,这时“恒温”的上限温度约为 答:(1)通过加热器的电流4.55A; (2)加热器需正常工作130s; (3)可变电阻R调节到450Ω; (4)应将可变电阻R调节为150Ω;这时“恒温”的上限温度约是57.1℃。  
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202026日,自新冠肺炎爆发后,为防止疫情的蔓延和人群交叉感染,某物流公司自主研发的智能配送机器人在武汉完成了智能配送的第一单:从物流仓库站出发,将医疗物资送到武汉市第九医院。该智能配送机器人其额定功率是5kW,空载质量350kg,承载量可以达到150kg。(取)求:

(1)满载机器人静止在水平地面上,若轮胎与地面的总接触面积为,则它对地面的压强是多少?

(2)满载机器人以额定功率在平直的路面上以10km/h的速度匀速行驶时。机器人所受阻力是其重力的多少倍?

(3)若配送机器人所受阻力只与其重力成正比,机器人在平直的路面上行驶的最大速度是多少km/h

 

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李敏在测量额定电压为2.5 V的小灯泡L正常发光时的功率,发现所给电流表已坏,于是她找来了一个阻值为R0的定值电阻也完成了实验,图甲是她连接的实验电路。

1)小明的实验步骤:

断开开关S3,闭合开关S1、S2,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为______V

___________________________断开开关S2闭合开关S3,记录电压表的示数为U请用已知量及所测物理量表示P=_______________

2)完成上述实验后,李敏又发现一个阻值模糊不清的定值电阻,于是利用现有器材,测出了它的阻值.图乙是她连接的部分电路.

a)请你再添加两根导线把电路补充完整;_______

b)闭合开关S1S2,断开开关S3,读出电压表的示数为U

c)保持滑动变阻器的滑片P位置不动,__________________,读出电压表的示数U1

d)用R0U1U表示Rx=_________

 

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如图甲是小丽探究动能大小与速度关系时的实验场景:斜面上有两平行轨道,将两小球①、②从轨道上由静止释放,与放置在两个相同水平木板上的两个相同木块①、②发生碰撞,两个木块初始位置到斜面底端的距离相等。

(1)为完成实验,应使两个质量_______的小球从轨道上_______高度由静止释放;

(2)由图甲场景可知,碰撞木块前瞬间小球____的动能较大,两木块通过AB两点处所受的滑动摩擦力小分别为fAfB,则fA___fB,滑行中,木块的动能转化成____能;

(3)图乙是某次实验的场景:将两小球从图中EF处由静止释放,最终木块①从水平木板的右端滑出,小丽用质量更大的木块③替换木块①后继续此次实验,将两小球仍从图中EF处由静止释放,木块③未滑出木板,小丽的实验改进有一处遗漏,它是_____________

(4)在不更换、不添加器材的情况下,还可以怎么做来避免木块从木板右端滑出?你的方法是_____

 

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在“探究光的反射定律”的实验中,如图所示,平面镜M放在平板上,EF是两块粘接起来可绕接缝ON转动的硬纸板;

(1)如图甲,当硬纸板垂直于镜面放置且EF在同一平面上时,让入射光线AO沿纸板E射向镜面,在F上可看到反射光线OB,测出入射角和反射角的大小;改变入射光线的方向,再测几组入射角和反射角,进行多次实验的目的是__________,实验中硬纸板的作用是__________

(2)如图乙,以法线ON为轴线,把纸板F向后缓慢旋转,此时在F上不能看到反射光线OB,再向前缓慢旋转,当EF在同一平面上时,在F上又看到反射光线OB。此实验说明了__________

(3)保持图甲所示的EF在同一平面,而把平面EF一起向后倾倒使得整个平面与水平面成的夹角,仍然让光线A0沿纸板E射向镜面如图丙,则在F__________(选填不能)看到反射光线OB

 

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小明用如图甲所示装置探究两种液体的吸热能力,两烧瓶中的电阻丝相同.实验中,必须取____(填“体积”或“质量”)相等的AB两种液体.根据实验测得的数据描绘出AB两种液体的温度随加热时间变化的图象如图乙所示,分析图乙可知____(选填“A”或“B”)的吸热能力更强.若加热过程中无热量损失,已知A的比热容为2.4×103J/kg•℃),则B的比热容为_____J/kg•℃);若在甲、乙两瓶中,液体是质量相同的同种液体,甲乙电阻丝的阻值不同,则该装置可用来探究电流产生的热量与______的关系.

 

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