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在南极考察中使用的海洋破冰船,针对不同的冰层有不同的破冰方法。其中一种破冰的方法是:接触冰面前,船全速航行,船体大部分冲上冰面,就可以把冰压碎。
(1)当破冰船航行于海面时,它的排水体积约为1500m3,求船自身的重力。(3分)
(2)在一次破冰行动中,当船冲到冰面上时,船的排水体积变为原来的三分之一,船与冰层接触面积为5m2,此时破冰船对冰层的压强是多少?(海水的密度取1.0×103/m3)
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如图是小明自制电子秤的原理示意图。托盘、轻弹簧上端和金属滑片固定一起(弹簧的电阻不计).
(1)电路设计:要使电子秤能正常工作。下列电路连接正确的是:
A.点“1”与点“2”连接 B .点“1”与点“3”连接C.点“2”与点“3”连接
(2)故障排除:小明在正确完成电路连接后闭合开关S,改变托盘中物体的质量,发现电压表有示数,但始终不变,发生故障的原因可能是 。
A . RO 断路 B . R1 短路 C. 电压表短路 D .金属滑片P处断路
(3)刻度调试:① 调零。在托盘中无物体时使金属滑片P处于Rl 最上端.此时电压表的示数为零.② 标度。每次向托盘中增加100g 的砝码在电压表指针所指位置的刻度盘上标出相应的质量值。当将1kg 的物体放在托盘中。金屑滑片P刚好指在距R1上端1/3 处(如图), 请计算回答“1kg”应标在电压表多少伏的价置上?(电阻R0=5Ω ,电阻Rl=15Ω,电源电压U=3V ,电压表的量程为3V )
(4)继续改进:小明在标示电子秤刻度时,发现电子秤的刻度与电压表的刻度有不同特点。请说出不同之处。于是,他又开始了新的研究。 。
(3)“从我做起”,请提出你在生活中节约用水的措施:①
② ③ 。
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如图是一种测电阻的实验电路,R1是电阻箱,电源电压保持9V不变。
(1)当开关掷向1时,电压表示数为3V,此时电阻箱的电阻为6Ω,求R2上电流在1min内产生的热量是多少?
(2)当开关掷向2时,灯泡恰好正常发光,电压表读数为原来的2倍,求灯泡的额定电压和额定功率。
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如图甲所示的是养鸡场的一种电热孵卵器,杨洁同学为该场设计安装了调节温度的旋钮式多档开关,其内部电路简图如图甲所示,两电阻丝阻值Rl = R2 = 242Ω,旋转多档开关的旋钮可以改变a 、b 、c、d 四个接线之间的连接情况,从而使家用电器达到所需温度。图乙给出了其中的五种连接方式。几种长lm ,横截面积lmm2 的金属导线在20 ℃ 时的电阻值
则:( l )图乙中电路连接不正确的是哪一个?(用英文字母表示)并请你说明原因。(2 )计算该家用电器正常使用时的最小功率。
( 3 )如果请你选用上表中的材料做电阻线,你将选用何种材料,若电阻线的横截面积为1mm2 ,至少要多长的电阻线?为了缩小电阻线的体积,你打算对材料作何种处理?
导线 | 电阻R/Ω | 导线 | 电阻R/Ω |
铜 | 0.017 | 钨 | 0.052 |
铝 | 0.027 | 锰铜合金 | 0.44 |
铁 | 0.096 | 镍铬合金 | 1.1 |
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你见过戴着面罩或墨镜的工人进行电焊作业吗?电焊是利用电流的热效应产生高温,将焊条熔化,从而使两金属部件焊接在一起。电焊机工作时有很大电流,但不会连续工作,所以导线中会产生迅速变化、时断时续的电流。
(1)电焊机输出电压40 V、输出功率2000W,某种橡皮绝缘铜芯导线在常温下安全载流量(长时间通电时的最大安全电流)如下表,从安全角度考虑,计算说明应选择哪种导线作为电焊机的输出导线?
导 线 规 格 | ||||
导线横截面积S/mm2 | 2.5 | 4 | 6 | 10 |
安全载流量I/ A | 28 | 37 | 47 | 68 |
(2)焊条熔点为1100℃,比热容为0.4×103J/(kg?℃)。假设电流放出的热量全部被焊条吸收并使焊条升温,电焊机工作4s,可使一根质量为20g的焊条全部熔化吗?
(3)电焊机工作时会对周围的居民或行人的生活造成一定的影响,请指出其中的两点。
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某研究性学习小组设计了一种测定风力的装置,其原理如图甲所示.迎风板与一压敏电阻R2连接,工作时迎风板总是正对风吹来的方向.压敏电阻的阻值随风力的变化而变化.已知电源电压恒为4.5V,定值电阻R=1.0Ω压敏电阻Rx与迎风板承受风力F的关系如图乙所示.
(1)若在电路中接入一电压表,使电压表示数随风力的增大而增大,请在图中适当位置画出电压表.
(2)无风时,求电压表的示数和定值电阻消耗的电功率;
(3)如果电压表的量程为0~3V,求该装置所能测量的最大风力.
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有一种太阳能路灯(电路如图),光控开关S1白天与触点a 接触,太阳能电池板为蓄电池充电,晚上,与触点b 接触,给路灯供电。时控开关S2晚上12 点前与触点c 接触,主灯发光,12 点后与触点d 接触,副灯发光。主灯为“24V 15W ”的节能灯,副灯为“24V 10W ”的节能灯,平均每天各工作6 小时。
(1)路灯正常工作一天消耗的电能是多少干瓦时?
(2)已知太阳能电池板的面积为0.5m2,每平方米平均收集功率为1.5KW ,若太阳光照射10 小时能使路灯正常工作5 天,求太阳能电池板光电转化效率。
(3)请举出这种太阳能路灯的两个优点。
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根据国际泳联规定,泳池的水温应控制在25℃到27℃.北京奥运会中“水立方”彰显“科技奥运”理念,引进科技手段,将水温精确地控制在人体最适宜的26.5℃到26.9℃之间。如图甲是泳池水温自动控制电路,其中热敏电阻作为感应器探测水温,其阻值与温度之间满足关系:R=-5t+500(0℃<t<50℃),定值电阻R0的阻值为4Ω,R为加热水温的发热电阻,衔铁只有在不小于5N吸引力的作用下才能动作。电磁铁产生的吸引力与电磁铁中电流的关系如图乙所示。
(1)在给池水加热的过程中,发热电阻在2分钟内给池水提供了1.2×1010J的热量,则工作电路中发热电阻R的功率应为多少?
(2)为了把温度控制在26.5℃到26.9℃之间,设定在水温低于26.8℃时自动加热,在水温达到26.8℃时停止加热,则控制电路中电源电压U0应为多少?(电磁铁电阻不计)
(3)为了便于工作人员观察发热电阻是否在加热,请你在图中画出改进电路,并说明发热电阻是否在加热的判断方法。
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热熔胶在室温下为固体,加热到一定程度时变为较强粘性的液体,冷却后,将物体牢牢地粘在一起。如图甲是热熔胶枪的外形,其内部有2只相同的PTC加热元件,电路如图乙。单只PTC元件的电阻与温度的变化如图丙所示。扣动扳机能使固体胶条向前挤压,联动开关S同时倒向A、B,枪口冒出胶液,松开扳机S同时倒向B、C。
(1)松开扳机时为预热状态,当温度为80℃时,电路中的电流是多少?
(2)当温度为180℃时,胶液有最佳粘性,已知一根胶条的质量为40g,若熔化lkg胶需要吸收6.0×105J热量,试计算在正常情况下使用完一根胶条至少要多长时间?
(3)试根据PTC特性定性分析该装置能使温度稳定在180℃附近的道理。
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如图是某养鱼专业户设置在鱼池中央的增氧机,它由三个浮球和连杆把电动水泵固定在一起构成,整个设备总质量300,潜水泵额定电功率3kW.增氧机不工作时,浮球有一半漏出水面.增氧机工作时,即潜水泵抽水,每5min可将1.44×104水送到5m高的空中让其自由下落,从而达到增氧的目的.
(1)连杆和水泵的体积不计,每个浮球的体积是多少?
(2)增氧机正常工作时,其效率为多少?
(3)增氧机工作时,试分析浮球漏出水面的体积有何变化?(不计算,只作答)
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