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电水壶
如图所示是常见的电水壶,它的工作原理是:接通电源加热后,水温逐步上升到100℃,水开始沸腾,水蒸气使双金属片变形推动蒸汽开关,从而使电水壶在水烧开后自动断电(下次烧水需重新闭合蒸汽开关)。如果蒸汽开关失效,壶内的水会一直烧下去,直到水被烧干,发热元件温度急剧上升,位于发热盘底部也有一个双金属片开关,会因为热传导作用温度急剧上升,膨胀变形,断开电源。
若使用PTC加热元件代替电热丝,可以有效防治因为干烧而出现的着火危险。PTC是一种新型的半导体陶瓷材料,它以钛酸钡为主,渗入多种物质后加工而成。PTC有一个根据需要设定的温度,低于这个温度时,其电阻随温度的升高而减小,高于这个温度时,电阻值则随温度的升高而增大,我们把这个设定的温度叫“居里点温度”。用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能,PTC加热元件的自动控制温度性能是绝对可靠的,它靠的是PTC材料的电阻变化而控制温度,而不是依靠任何触点控制,所以现在很多高档的电热水壶采用了PTC加热元件。
(1)如图甲所示的电水壶,其蒸汽开关与双金属片开关______ (串联/并联)连接。
(2)它的工作电路如图乙所示,R0是定值电阻,其阻值不受温度的影响。RT是PTC的电阻,它的电阻值与温度的关系如图丙所示。
①防干烧的保护原理:当水烧干后,RT随温度的升高而电______(变大/变小/不变),电路的总功率______ (变大/变小/不变),产生的热量随之______(变大/变小/不变),使产生的热量小于(或等于)其向周围空间散发的热量时,其温度下降(或不再升高)。
②由电阻值与温度的关系图像可知,当温度为______℃时电路的实际功率最大。
③该电热水壶在RT设定的温度工作时,电路消耗的总功率1100W,则R0的阻值为______Ω。
如图所示是一个磁悬浮地球仪和一台电动转盘餐桌,请你根据所学物理知识完成下列问题:
(1)磁悬浮地球仪内部安装有一块强磁,底座上安装有电磁铁,只要底座上通上电源,地球仪就可以悬浮起来。你认为磁悬浮地球仪是利用电流______效应漂浮在半空中的;通电后地球仪底部磁极和底座上方磁极极性______;
(2)电动转盘餐桌安装有一台直流电动机,电动机的工作原理是:______;如果放上菜肴前后转盘转速不变,放上转盘的菜肴越多,电动机的输出功率______。电动机工作时将______能转化______能。
我国自行设计的“蛟龙号”载人潜水器(如图)对印度洋进行深海探矿,海底高精度地形测量。“蛟龙号”的外壳选择了钛合金板作主材,其主要技术参数如下表。蛟龙号挂有适当数量的压载铁,可通过改变压载铁的数量,来控制其下沉或上浮。并采用科学家们研发的具有世界先进水平的高速水声通信技术,即声纳通信。
体积/m3 | 50 | 最大速度/节 | 25 |
质量/kg | 2.2×104 | 最大载荷(不包括乘员体重)/kg | 220 |
最大下潜深度/m | 7000 | 乘员人数(每人体重不超过80kg) | 3 |
(1)钛合金具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点。航空发动机用钛合金制造低压压气机盘和叶片主要是利用钛合金______的特点,“蛟龙号”的外壳选择钛合金板,使其能更好地在海水中工作,主要是利用钛合金______的特点;
(2)“蛟龙号”在下潜的过程中受到海水的压强______(变大/变小/不变);
(3)加速下沉的“蛟龙号”,若在经过某一密度均匀的海水区域时,迅速抛掉部分压载铁,使其所受浮力等于重力,不计水的阻力,则其将______
A.继续加速下沉 B.减速下沉 C.匀速下沉 D.立即静止
(4)“蛟龙号”采用“深潜器无动力下潜上浮技术”,它是靠改变压载铁的数量,实质上就是通过改变______来实现浮沉。当它处于1000m深工作区时,“蛟龙号”自身所受的浮力为______N。(ρ海水=1.03×103kg/m3,g=10N/kg)
每周五的下午放学后,我们班都要进行卫生大扫除,男同学负责提水。一桶水连桶质量共10kg,求:
(1)若提水距离为12m,用时15s,该同学的行进速度;
(2)提水时手的受力面积为0.8×10-3m2,提水时手受到的压强;
(3)质量为50kg的同学将一桶水从一楼提到三楼,楼层高3m,他一共做了多少功?(g=10N/kg)
如图所示电路,电源电压为6V且保持不变,滑动变阻器R1标有“50Ω 2A”字样。将滑动变阻器的滑片P滑至最右端,闭合S1、S2,电流表示数I=0.6A,求:
(1)R2的阻值;
(2)通电10s滑动变阻器R1消耗的电能。
在 “测定小灯泡电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,灯丝电阻约为8Ω。
(1)用笔画线代替导线,将左图所示的实验电路中未连接部分连接完成______。
(2)连接电路时,开关应处于状态______;按照你连接的电路,滑动变阻器的滑片应调节至最______(左/右) 端。
(3)实验时,调节滑动变阻器,当电压表的示数为______V时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如右图所示,则通过灯泡的电流为______A,小灯泡的额定功率是______W。