【题目】(1)如图(1)是三个完全相同的烧瓶甲、乙、丙内盛有质量和温度相同的食用油,并插有相同的温度计,温度计可显示食用油的温度,每瓶食用油中都浸泡着一段电阻丝,已知三段电阻丝的阻值关系是R1<R2<R3。
①该探究实验的自变量是_____;
②通电一段时间后,可以观察到_____瓶中温度计的示数最高;
③由上述实验可知,在_____和通电时间都相同时,导体电阻值越大,电流通过导体时产生的热量越多。
(2)在烈日当空的海边玩耍,会发现沙子烫脚,而海水却很凉的。从海边取一些沙子和海水,选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和海水加热,并绘制出沙子与海水的温度随加热时间的变化图象,如图(2)可知_____图是沙子吸热升温的图象,理由是_____;若加热2分钟,沙子与海水吸收的热量相等,根据图象计算出沙子的比热容是_____(海水比热容是4.2×103J/(kg℃))。
【答案】电阻的阻值 丙 电流 A 加热相同时间,沙子的温度升高快 0.84×103J/(kg℃)
【解析】
(1)根据Q=I2Rt知,电流产生的热量与电流大小、电阻和通电时间有关,结合控制变量法分析结论;
(2)根据水的比热容大于沙子的比热容分析,即吸收相同的热量时,质量相同的水和海子,海子升高的温度更高;
由图象中的数据可知加热2分钟海水和沙子升高的温度,根据比热容的定义式或升高的温度与比热容成反比,求出沙子的比热容。
(1)①在(1)图中,三段电阻丝串联,根据串联电路电流的规律,通过三个电阻丝的电流相同,通电时间也相同,而三段电阻丝的阻值关系是R1<R2<R3,根据控制变量法可知,本实验研究电流产生的热量与电阻大小关系,故自变量是电阻的阻值;
②由焦耳定律Q=I2Rt可知,当电流和通电时间相同时,电阻越大产生的热量越多;
因R1<R2<R3,则丙瓶中电阻丝放出的热量大于甲、乙两瓶中电阻丝放出的热量,所以观察到丙瓶中温度计的示数最高;
③由上述的分析可知,在电流和通电时间都相同时,导体电阻值越大,电流通过导体时产生的热量越多。
(2)选用了两只完全相同的酒精灯给水和沙子加热,质量都是200g的沙子和海水吸热相同,海水的比热容大于沙子的比热容,根据可知,沙子吸热升温快(高),所以A图是沙子吸热升温的图象;
由图象中的数据可知,加热2分钟,海水升高的温度为:70℃﹣25℃=50℃;
沙子升高的温度为:270℃﹣20℃=250℃;
根据可知,在质量和吸热相同的情况下,比热容与升高的温度成反比,
则沙子的比热容:
。
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【题目】阅读短文,回答问题:
压电陶瓷
压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转換的陶瓷材料,具有压电性,包括正压电性和逆压电性。正压电性是指某些电介质在机械外力作用下,介质内部正负电荷中心发生相对偏移而引起极化,从而导致电介质两端表面内出现符号相反的束缚电荷。如图甲所示,当给陶瓷片施加一外界拉力F时,陶瓷片的两端会出现充电现象;相反加以压力F时会出现放电现象。这种机械效应转变成电效应的现象属于正压电效应。
另外,压电陶瓷具有自发极化的性质,而自发极化可以在外加电压的作用下发生转变。因此当给具有压电性的电介质加上外电压时会发生如图乙所示的变化,压电陶瓷会有变形。压电陶瓷之所以会有变形,是因为当加上与自发极化相同的外电压时,相当于增强了极化强度。极化强度的增大使压电陶瓷片沿极化方向伸长。相反,如果加反向电压,则陶瓷片沿极化方向缩短。这种由于电效应转变成机械效应的现象是逆压电效应。
声音转换器是最常见的应用之一。像传声器、耳机、蜂鸣器、超声波探测仪等都可以用压电陶瓷做声音转换器。如儿童玩具上的蜂鸣器就是内部振荡电路产生交流电压加到压电陶瓷上,通过逆压电效应产生同频率振动,而发出人耳可以听得到的声音。请根据上述材料,回答下列问题
(1)压电效应实现了_____能与电能之间的相互转化。
(2)将压电陶瓷压缩时,可产生_____压电效应(选填“正”或“逆”)。
(3)当给如图的压电陶瓷上电极接在电源负极,下电极接在电源正极时,晶体的厚度将_____(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)某些声音的记录和再现中也应用了压电效应。下列关于这一应用的说法正确的是_____
A.声音的记录应用了正压电效应,再现应用了逆压电效应
B.声音的记录应用了逆压电效应,再现应用了正压电效应
C.声音的记录和再现都应用了正压电效应
D.声音的记录和再现都应用了逆压电效应
(5)儿童玩具上的蜂鸣器中振荡电路产生交流电压随时间变化的图象可能是_____
A. B. C. D.
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【题目】如图所示,电源电压恒定,滑动变阻器R1的规格为“40Ω2A”。当在AB间接入图乙中的电阻R2时,闭合开关S,移动滑动变阻器R1的滑片P,当滑片P位于中点时,电路中的电流为0.25A.若将图乙中的电阻R2和R3以不同的连接方式接入AB间时,闭合开关S,并调节滑片P,R2消耗的最小功率为P1,R3消耗的最大功率为P2,则电源的电压为_____V,功率P1:P2为_____。
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【题目】小明和小亮探究“并联电路电压的关系”,小明先按图甲所示电路图连成图乙的实物图(电压表尚未连接).
(1)小亮一眼就看出了小明连接的错误,并指出如果直接闭合开关将出现________ (选填“开路”或“短路”)现象,小灯泡L1、L2都不会亮,还可能造成变阻器或________ 损坏.
(2)小亮只更改跟L1、L2的四个接线柱A、B、C、D相连的某根导线的一端,就使电路连接正确了.他的做法可能是________ (指出一种即可)
(3)接下来,他们按图丙所示电路图连接了三个电压表.实验过程中,通过调节滑动变阻器使电压表V1的示数如图丁所示,则电压表V的示数是________ V,若L2标有“2.5V,1W”字样,此时通过L2的电流是________ A.
(4)他们在电路中串联滑动变阻器的作用是________ ,闭合开关前,变阻器的滑片P应置于________ 端(选填“左”或“右”).
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【题目】(1)如图1是用伏安法测电阻时电表示数:
电流表读数为_____A;电压表读数为_____;所测电阻阻值为_____Ω。
(2)在探究电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关,分别将线圈匝数为60匝和120匝、且外形相同的电磁接入如图2的电路中,闭合开关S后,用电磁铁其吸引大头针,并移动滑动变阻器的滑片P,重复上述实验,记录如表。
不同匝数的电磁铁 | 60匝的电磁铁 | 120匝的电磁铁 | ||||
试验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电流表示数/A | 0.6 | 0.8 | 1.0 | 0.6 | 0.8 | 10. |
吸引大头针的最大数目/枚 | 8 | 10 | 12 | 16 | 20 | 24 |
①分析1、2、3次的实验的记录,会发现:_____相同时,_____,磁性越强。
②分析第_____与_____此实验的记录,会发现:电流相同时,_____,磁性越强。
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【题目】为比较两种液体的吸热能力,小军用图13-7中两个相同的装置做实验,实验器材还有天平和钟表。收集的实验数据记录如下表。
物理量 物质 | 质量/g | 初始温度/℃ | 加热时间/min | 最终温度/℃ |
液体1 | 50 | 20 | 5 | 45 |
液体2 | 50 | 20 | 5 | 68 |
(1)实验中,用________ ___间接反映液体吸收热量的多少。
(2)通过分析表中数据可知,___________(选填“液体1”或“液体2”)的吸热能力较强。物理上用___________这个物理量来描述物质的吸热能力。
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【题目】如图所示是一款电热水器的电路原理图,R1、R2、R3是用来加热且阻值不变的电阻丝,S为档位开关。表是该热水器的部分技术参数。求:
型号 | DJW40N |
额定电压/V | 220 |
水箱容积/L | 50 |
频率/Hz | 50 |
额定功率/kW | 0.5/1.0/2.2 |
(1)画出电热水器在高温档工作时的等效电路图;
(______)
(2)电热水器在高温档通电0.5h消耗的电能________;
(3)电阻R2的电阻值______。
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【题目】如下表及如图所示,是某电热饮水机说明书的一些数据和电路原理图,该电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内的温控开关S0控制).求:
热水箱容量 | 1L | 加热时功率 | 500W |
额定电压 | 220V | 保温时功率 | 50W |
(1)当开关S闭合,开关S0断开时,饮水机的功率是多大?
(2)保温电阻R2的阻值是多少?
(3)若正常工作时,该电热器加热的效率为70%,将满热水箱的水从20℃加热到95℃需要多长时间?(已知水的比热容 c=4.2×103J/kg℃)
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【题目】如图所示的电路中,灯L标有“3 V 0.9 W”、滑动变阻器R上标有“50 Ω 1 A”的字样,电流表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~3 V,则灯L正常工作时的电流为_____A。若电源电压为4.5 V,为了保证电路中各元件安全工作,滑动变阻器连入电路中的最小阻值是_____Ω。(假设灯丝电阻保持不变)
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