(4分)小明在研究完“电流通过导体放出的热量与电阻的关系”实验后,灵机一动,将它改装成了一种测量未知液体比热容的装置.请在图中用笔画线代替导线将电路图连接完整.测量时,分别往甲乙两个烧瓶中装入水和待测液体,闭合开关一段 时间后,再分别用温度计测出这段时间内水和待测液体升高的温度△t水和△t,在不计热损失的情况下,就可以求得待测液体的比热容c=c水△t水/△t.
(1)为了使这一段时间内水和待测液体
吸收的热量相等,小明设计的电路中必须满足的条件是_______________________.
(2)为了得出待测液体的比热容表达式“c=c水△t水/△t”小明的测量方案中至少还需要的一种测量仪器,写出该仪器的名称和用途____________________________.
(3)闭合开关后,要使水和待测液体的温度升高得更快,滑动变阻器的滑片应向_______
端滑动.(选填“A”或“B”)
(6分)发光二极管(LED)具有高亮度、低能耗等优点,将在我市推广使用.如图甲所示是LED的实物图和元件符号.把一个额定电压为3V的LED接入电源电压恒为4.5V的电路,如图乙所示.
(1)闭合开关S,LED发光;断开S,改变电源的正负极后闭合S,LED却不发光,可见,LED具有_________(填“单向”或“双向”)导电性;
(2)移动滑片P,测得电流表与电压表的示数变化关系如图丙所示.当该LED正常工作时,消耗的电功率和此时变阻器R′接入电路的阻值分别是多少?(要写出必要的公式和过程)
(8分)(要写出必要的公式和过程)如图是一个加热、保温电路的一部分.电热丝R1规格为“220V 1100W”,限流电阻R2=506.电路的工作原理是:当温控开关S接a时,电热丝R 1接入电路,电路处于加热状态;当达到一定温度时,温控开关S自动从a切换到b,电路处于保温状态.正常工作时,加热功率1100W,保温总功率88W.(电源电压保持不变,电阻不随温度变化.)
(1)请你按照上述原理,对下图进行连线,使它成为完整的电路图;
(2)某天在使用(1)中已经连接完整的电路时,R1烧毁了.有人想使电路恢复正常工作,设计了下面方案.请通过计算、分析,对两个方案作出评价:
方案一:用“220V 220W”电热丝R3、“220V 880W”电热丝R4串联替代R 1;
方案二:用两根都是“220V 550W”的电热丝R5并联替代R 1.
(3)请你选用下表所提供的电热丝,再设计一个方案,使(2)中损坏的电路恢复正常工作,并说明设计理由.
符号 |
R6 |
R7 |
R8 |
R9 |
规格 |
200V 500W |
220V 600W |
220V 2200W |
110V 550W |
数量 |
1 |
1 |
2 |
3 |
(4分)(要写出必要的公式和过程)王小聪同学的家住于新农村建设示范村里,他父亲年 前拉回了一套液化石油气灶具.液化石油气热值为3.5×107J/kg,燃烧放出的热量只有60%被水吸收.将质量为5kg,初温为20℃的水加热到100℃,则:水吸收多少的热量,需要燃烧多少克液化石油气.
(4分)(要写出必要的公式和过程)开瓶时使用的开瓶器如图a,可以简 化成不计重力的省力杠杆如图b,O为支点.若动力F 1和阻力F2,都与 杠杆垂直,且OB=1cm,BA=5cm,F 1 =25N,求F2的大小.
(4分)小明按照如图所示的电路图连接好电路,测量一只额定电压为2.5V的泡的电功率,部分实验数据和现象如表.
(1)分析表中实验数据可知,所用电源电压约为________V.
(2)若小明手边有“1.5A 50”和“2.0A 20”两种规格的滑动变阻器,“0~3V”和“0~15V”两个量程的电压表,上面实验中他选用的滑动变阻器规格为________,选用的电压表量程为__________.
(3)由于小明粗心大意,没有记录灯泡正常发光时电流表的示数,于是他根据第一次实验数据计算出灯泡电阻R=U 1/I 1 =1V/0.2A=5,再计算出灯泡两端电压为2.5V时的功率P=U22/R=(2.5V)2/5=1.25W.则灯泡的额定功率_________(选填“>”、“=”、“<”)1.25W.