问题解决 − − 制作电子拉力计:
现有如下器材:
一个电压恒为 12 V 的电源;一个阻值为 20 Ω 的定值电阻 R 0 ;一个量程为 0 ~ 0 . 6 A 的电流表;一个开关;若干导线;一根长为 8 cm 、阻值为 40 Ω 的均匀电阻丝 R 1 (它的阻值与其长度成正比);一根轻质弹簧,一端可以固定,另一端和金属滑片 P 固定在一起 ( P 与 R 1 间的摩擦不计),它的伸长量与受到的拉力关系图象如图乙所示。
(1)请利用上述器材制作电子拉力计,在图甲所示方框中画出设计的电路图。
(2)请推导出拉力 F 与电流表示数 I 的关系式,并在图丙所示的电流表表盘上标出拉力为 0 N , 20 N , 40 N 对应的刻度值。
阅读短文,回答问题: 为节约能源.某型号汽车在关闭发动机后,通过小型发电机将减速运动时的部分动能转化为电能储存在蓄电池中.表中所示是该型号汽车的部分技术参数,其中储能效率是指汽车正常行驶时关闭发动机,直至汽车停止的过程中,通过发电机将动能转化为电能的效率.耗油量是指汽车正常行驶l00km消耗燃油的体积.测试中,先让汽车正常行驶,然后关闭发动机,分别测出开启和关闭发电机两种情况下,汽车通过的路程s与对应的速度大小v,计算出动能Ek,作出Ek—s图像,如图所示. ⑴发电机是根据发电的.发电过程中,动能除了转化为电能外,由于线圈有电阻,还有部分能量转化为 _ __能. ⑵汽车正常行驶100km,消耗燃油的质量为kg,完全燃烧这些燃油产生的热量为J(燃油的密度ρ=0.7×103 kg/m3,热值q=4.6×107J/kg). ⑶测试时,汽车在大小为800N的牵引力作用下,以20m/s的速度正常行驶1000m.此过程中,汽车.
⑷由图象可知,表示开启发电机进行测试的图线是(①/②) ⑸若汽车正常行驶时的动能Ek0=4×105J,某时刻关闭发动机,同时发电机开始工作,最终有J的动能转化为内能.
某种电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制),从它的说明书上收集到如下数据及图所示的简化电路原理图。
(1)当S闭合,S0断开时,饮水机处于(填“加热”或“保温”)状态。 (2)求:①一满热水箱水的质量;②保温时的电流。(1L=1×10-3m3) (3)将一满热水箱的水从20℃加热到80℃需要吸收多少热量?若加热效率为90%,需要加热多长时间? [c水=4.2×103J/(kg·℃),ρ水=1.0×103kg/m3]
随着人民生活水平的提高,电动自行车已进入千家万户。小明家新买的某种型号电动自行车的主要技术参数如下表所示。 (1)电动自行车在构造上利用了很多物理知识,请你仿照例句,另外写出一条不同的构造与原理。 示例:车座做成宽大的马鞍状,是通过增大受力面积来减小压强。 答:。 (2)该车以额定功率行驶时,通过电机的电流为多大? (3)电动自行车行驶时所受的阻力为人车总重的0.04倍,电机能把80%的电能转化为克服阻力做功。质量为60kg的小明骑着这辆电动车,在平直公路上以额定功率匀速电动行驶10min,通过的路程是多少?(g取10N/kg)
图1为小明家的电饼铛(cheng),主要用于食品的烤烙和烹制。它采用双控电路,额定电压为220V,上、下盘同时加热时额定功率为1000W,工作的简化电路如图2,S为总开关,S1和S2为两个温控开关,和为上、下两盘的加热电阻,。 (1)正常工作时,消耗的电功率是W。 (2)正常工作时,通过的电流是多少?(计算结果保留一位小数) (3)小明妈妈总感觉做晚饭时烙熟一个饼所用时间比在其他时段要长。小明决定用家中的电能表和手表测量做晚饭时电饼铛的实际功率,于是,他关闭家中其他用电器,让电饼铛单独工作5min,电能表转盘转过了225r。(注;该电能表标有“3000r/kW·h”,表示电路中每消耗1kW·h的电能,电能表的转盘转3000r)。 ①电饼铛的实际功率是多大? ②烙熟一个饼所用时间变长的原因是:。
南阳市南召县回龙抽水蓄能电站,是我省第一座抽水蓄能电站。在深夜用电低谷,它用电网过剩的电能把山下水库的水抽到山顶水库内,白天用电高峰时放水发电,补充电网电能不足,为缓解我省电网的调峰压力做出了贡献。 (1)蓄能电站放水发电时,能转化为能。 (2)该蓄能电站的发电总功率为110 MW,采用220 kV高压进行输电,求高压输电线中的电流。 (3)该蓄能电站每天可发电5小时,如果一天的发电量由热电转换效率为30%的热电厂来提供,需要消耗多少煤?(煤的热值q=3.0×107 J/kg)