某学校九年级物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时,选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热.他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像如图所示.已知酒精的热值是3.0×107J/kg,加热时酒精灯平均每分钟消耗1g酒精.那么请问:(1)a图和b图哪个是沙子吸热升温的图像?为什么?(2) 加热满2min时,水吸收了多少热量?(3) 给水加热的2min时间内,如果酒精完全燃烧将放出多少热量?(4) 试求出沙子的比热容.
图甲为新型风暖浴霸,因其安全性能好、发热柔和,深受大家喜爱。它是利用电动机鼓动空气流动,通过加热元件加热冷空气带动室内升温。图乙是某型号风暖浴霸的简化电路图,其发热元件是两根阻值不变的电热丝 R 1 、 R 2 .主要参数如下表。
项目
参数
额定电压 ( V )
220
R 1 额定功率 ( W )
1936
R 2 额定功率 ( W )
968
电动机功率 ( W )
44
适用面积 ( m 2 )
10
(1)开关均闭合,求浴霸正常工作时的干路电流是多少?
(2)正常工作时,求 R 1 的阻值是多少?
(3)实际电压为 200 V 时,求 R 2 的实际功率是多少?
(4)浴霸正常工作时,使容积为 20 m 3 的房间空气温度升高 20 ° C ,求室内空气吸收的热量是多少? ( ρ 空气 取 1 . 2 kg / m 3 , c 空气 取 1 . 0 × 10 3 J / ( kg ⋅ ° C ) ,不考虑其他因素影响)
如图(a)所示电路,电源电压保持不变。小灯泡 L 标有“ 4 V 0 . 5 A ”字样,电流表量程 0 ~ 0 . 6 A ,电压表量程 0 ~ 3 V ,滑动变阻器 R 1 的最大阻值 20 Ω ,只闭合开关 S 、 S 1 ,调节滑动变阻器滑片 P ,得到电流表与电压表示数关系如图(b)所示。
求:
(1)小灯泡的额定功率;
(2)电源电压及定值电阻 R 2 的阻值;
(3)只闭合开关 S 和 S 2 ,移动滑动变阻器的滑片 P ,小灯泡 L 的 I - U 图象如图(c)所示,在保证各元件安全工作的情况下,滑动变阻器 R 1 允许的取值范围。
2018年10月24日,港珠澳大桥正式建成通车。如图所示,一辆汽车行驶在其中一段长 15 km 的直桥上,已知:汽车的总质量为 1 . 5 t (包括车、车上的人和物品等),轮胎与地面的总接触面积为 0 . 2 m 2 ,汽车以 90 km / h 的速度匀速通过大桥的这一段路段,行驶过程中受到的阻力为 900 N . ( g 取 10 N / kg ) ,求:
(1)汽车静止在水平地面时对地面的压强;
(2)此过程中汽车牵引力所做的功;
(3)此过程中汽车牵引力做功的功率。
小强用如图所示装置在 10 s 内将重为 450 N 的货物匀速提升 2 m ,此过程中拉力 F 的功率为 120 W 。
(1)提升装置所做的有用功;
(2)拉力 F 做的功;
(3)该滑轮组的机械效率。
如图所示,电源电压 8 V 保持不变,电流表的量程为 0 ~ 0 . 6 A ,电压表的量程为 0 ~ 3 V ,灯泡 L 标有“ 6 V 3 W ”字样,滑动变阻器 R 2 标有“ 20 Ω 1 A ”字样。只闭合开关 S 和 S 2 ,调节滑动变阻器滑片 P ,使电压表示数为 3 V 时,电流表的示数为 0 . 5 A ,不考虑灯丝电阻的变化。求:
(1)灯泡正常工作时的电流和 60 s 所做的功。
(2)电阻 R 1 的阻值。
(3)只闭合开关 S 和 S 1 ,在保证电路安全的条件下,滑动变阻器的功率变化范围。