【题目】为探究电流产生的热量与什么因素有关,小明将阻值不同的电阻丝R1和R2(R1<R2)分别密封在完全相同的烧瓶中,并通过短玻璃管与相同的气球相连,实验电路如甲和乙所示,电源电压相同且不变。
(1)实验中,电流产生的热量多少是通过_______体现出来的,该研究方法是________。
(2)利用图甲电路可探究相同时间内电流产生的热量与____________的关系。
(3)甲、乙两电路同时闭合开关,相同时间内气球______(选填“A”、“B”、“C”或“D”)所在烧瓶内的电阻丝产生热量最多。
(4)用图丙装置替换甲、乙两电路图中的装置,这样设计的优点是_______(写出一点),图丙烧瓶中的液体应选择________(选填“水”或“煤油”)更好些。
【答案】气球体积的变化 转换法 电阻 C 能准确测量液体温度的变化 煤油
【解析】
(1)[1][2]当电阻丝通电后,电流产生热量使煤油温度升高,从而使气球膨胀,因此可根据气球体积的变化可知电流产生热量的多少,这种研究方法是转换法。
(2)[3]图甲中两电阻串联,则两电阻中的电流相等,则可知电流产生的热量应由电阻有关,根据气球体积的变化可知电流产生热量的多少,则利用图甲电路可探究相同时间内电流产生的热量与电阻的关系。
(3)[4]甲图中两电阻串联,则通过两电阻的电流相等,由焦耳定律可得,电阻大的电阻丝发热较多,即B所在烧瓶内的电阻丝产生热量要多,乙图中两电阻并联,则电压相等,由可得,电阻小的发热量要多,故C比D所在烧瓶内的电阻丝产生热量要多,而B、D电阻相等,由欧姆定律可得,B中电流小于D中电流,由焦耳定律可得,故D比B所在烧瓶内的电阻丝产生热量多,所以C中热量最多。
(4)[5]图丙装置,可以直接通过温度计示数变化,来反映电流产生热量的多少,更加直观,所以这样设计的优点是能准确测量液体温度的变化。
[6]因为煤油的比热容小,由可知,吸收相同热量,煤油的温度变化更明显,所以图丙烧瓶中的液体应选择煤油更好些。
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【题目】如图是一种新型的气垫船,满载时的排水量为100t。(g取10N/kg)
(1)该气垫船满载静止在水面时受到的浮力是多少?
(2)该气垫船以30m/s的速度匀速直线运动了100s,受到的阻力始终为7×104N,求推力做的功的功率为多少?
(3)启动柴油发动机,通过向下喷气将满载时的船身匀速抬高0.86m,整个过程柴油发动机的效率为20%,则抬高一次需要消耗多少千克的柴油?(柴油的热值q=4.3×107J/kg)
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【题目】共享汽车以倡导绿色环保低碳出行的理念,受到市民的热捧。如图所示共享汽车每辆空车的质量为1.5×103kg,每个车轮与地面的接触面积为100cm2.某周六小奇和爸爸驾驶共享汽车从青羊大道文化宫出发,30min后到达温江国色天香乐园,全程约24km,共花费47元,求∶
(1)小奇爸爸从文化宫驾驶共享汽车到国色天香乐园的平均速度为多少km/h;
(2)每辆共享汽车空车静止在路面时对地面的压强。(g取10N/kg)
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【题目】图甲为热敏电阻的阻值R随时间t变化的图像,图乙为热敏电阻R和电磁继电器组成的简单恒温箱温控电路,继电器线圈的电阻为150Ω,图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。当线圈中的电流大于或等于20mA时,衔铁被吸合,加热器停止工作,实现温控。
(1)恒温箱内的加热器应接在__________(选填“A和B”或“C和D”)端。
(2)若电源电压U恒为6V,要实现对50℃~100℃之间任一温度的控制,则滑动变阻器的最大阻值至少为__________Ω。
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【题目】小明用如图所示的实验装置“探究光的反射定律”时,白纸板必须与平面镜____放置,增大入射光线与ON的夹角,反射光线与ON的夹角____,为了探究反射光线与入射光线是否在同一平面内,他的操作是____。
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【题目】如图所示为某实验室的自动除湿器,除湿器中的压缩机是整个系统的核心,除湿器的动力,全部由压缩机来提供。除湿器内部的电路结构由控制电路和工作电路两部分组成,简化后的电路图如中间图所示。控制电路中的电源电压U1=12V,调控电咀R0的阻值范围为0~1000Ω,R为装在除湿器内的湿敏电阻,其阻值随相对湿度φ(空气中含有水蒸气的百分比,单位为:%RH)变化的图象如右图所示,L为磁控开关,当湿敏电阻R的阻值发生变化时,控制电路中线圈的电流随之发生变化,当电流大于或等于20mA时,L的两个磁性弹片相互吸合,工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿。工作电路两端电220V,Rg为保护电阻,磁控开关L的线圈电阻不计。问:
(1)压缩机工作过程中内部的电动机主要把电能转化成_____能;当S接通时,可判断出图中线圈上端P的磁极是_____极。
(2)由图可知,湿敏电阻R的阻值随着相对湿度的增加而变_____;若实验室内部的相对湿度为60%RH,此时湿敏电阻R的阻值为_____Ω。
(3)因实验室內有较敏感的器件,要求相对湿度控制在45%RH以内,则调控电阻R0的阻值不能超过多少?_____
(4)若除湿过程中工作电路的总功率为1100W,工作电路的电流为多少_____?已知保护电阻Rg=2Ω,如果除湿器工作时磁控开关L的磁性弹片有一半的时间是闭合的,则1h内Rg消耗的电能是多少?_____
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【题目】如图所示是一个电子拉力计原理图。电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,小灯泡L上标有“3V,0.6W”的字样, AB是一根长为40cm的均匀电阻丝,阻值R=40Ω,硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(P与R间的摩擦不计),当拉力F=0N时,滑片P与A端接触时,弹簧正好保持原长,当拉力为F时,滑动变阻器B端与滑片P之间的距离为x,F与x的关系如图表格所示:
F/N | 0 | 100 | 200 | 300 | 400 | 。。。 |
x/cm | 40 | 35 | 30 | 25 | 20 | 。。。 |
(1)小灯泡L,正常工作时的电阻为多少_____?
(2)闭合开关S,电流表、电压表示数都为0,若故障只发生在R0或灯L处,则电路中的具体故障是__________;
(3)排除故障,闭合开关S,当F=0N时,电流表的示数为0.1A,电压表示数为1V;当F=700N时,电流表的示数为0.2A,求电源的电压U______和定值电阻的阻值R0 _______;
(4)该电子测力计的量程为______ N,若要使其量程增加,写出你的办法______(一种即可)。
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