英国物理学家斯特林于1816年发明了“斯特林发动机”。斯特林发动机气缸内工作介质易汽化、易液化,该介质经过吸热膨胀,冷却压缩的循环过程输出动力,因此又被称为热气机。某工程师按照“斯特林发动机”原理设计了如图甲所示的模型机,工作过程中飞轮持续旋转如图乙。请结合所学知识解释飞轮能持续转动的工作原理。
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茶杯的变迁
在古老的欧洲流行一种陶瓷茶杯,叫梨形杯(如图所示),它较大的杯口使茶水有令人满意的变凉效果。下部球形设计茶杯有较小的表面积和较大的容量,这种设计又能使茶水保温很长时间,让你长时间谈话时可以细品热茶。梨形杯在欧洲沿用数百年后,被廉价的圆柱形玻璃杯所代替,因为玻璃把手的发明,使玻璃杯得以更加方便地使用。
(1)如果玻璃把手的材料用金属材料替换是否合理,并说明理由。
(2)玻璃杯除设计把手之外,还有哪些设计解决了陶瓷茶杯使用的不便,请列举一例 。
(3)试解释陶瓷梨形杯能使茶水保温很长时间的原因。
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在“测定小灯泡电功率”的实验中,选用器材如下:2节干电池、额定电压为 2 . 5 V 的小灯泡(额定功率小于 1 W ) 、电流表、电压表、滑动变阻器 ( 20 Ω 1 A ) ,开关和导线,图甲所示是小明没有连接完整的电路。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲所示的电路连接完整。
(2)正确连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片应置于最 (选填“左”或“右” ) 端。
(3)小明闭合开关后,移动滑片,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则该电路故障可能是 。
(4)小明排除故障后,通过正确操作,当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,其值为 A ,小灯泡的额定功率为 W 。
如图所示,工人用 500 N 拉力 F ,将重为 900 N 的木箱匀速提升 3 m ,所用时间为 20 s ,求:
(1)拉力 F 做的有用功;
(2)拉力 F 做功的功率;
(3)动滑轮的机械效率。
小明想通过实验来测定一只金属螺母的密度。
(1)将天平放在水平台面上,游码移到标尺左端“0”刻度线处,观察到指针指在分度盘上的位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向 调节,使指针对准分度盘中央的刻度线。
(2)用调节好的天平测量金属螺母的质量,天平平衡时所用砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则金属螺母质量为 g 。
(3)将用细线系住的金属螺母放入装有 30 mL 水的量筒内,量筒内水面如图丙所示,则金属螺母的体积为 c m 3 。
(4)金属螺母的密度为 g / c m 3 。
按照题目要求作图:
(1)画出图甲中入射光线对应的反射光线;
(2)画出图乙中小球 A 所受重力的示意图;
(3)在图丙中画出拉力 F 的力臂 l ( O 为支点);
(4)用笔画线代替导线,将图丁中的开关和灯泡正确连入家庭电路中。