如图甲所示是某压力测力计的电路原理示意图,图中电源电压为 6 V (保持不变);定值电阻 R 0 的规格是“ 520 Ω 0 . 01 A ”,起保护电路的作用;测力显示器是由电流表改装成的(电阻忽略不计), R 是一种新型电子元件,其阻值 R 随压力 F 大小变化的关系如图乙所示。求:
(1) R 0 允许消耗的最大功率是多少?
(2)通过分析图乙,请直接写出电子元件的阻值 R 随压力 F 变化的关系式。
(3)该测力计所能测量的最大压力是多少?
(4)若要增大该测力计所能测量的最大压力,请写出一种改进方法。
“宇”牌太阳能热水器,水箱内有 200 kg 的水。水的比热容为 4 . 2 × 10 3 J / ( kg · ° C ) ,求:
(1)在阳光照射下,水的温度升高了 10 ° C ,水吸收的热量;
(2)天气原因,水箱内 200 kg 的水,温度从 90 ° C 降低到 50 ° C ,和温度从 30 ° C 升高到 80 ° C ,放出的热量与吸收的热量之比。
图甲是某新型太阳能汽车,该汽车的动力完全由安装在车顶的电池板收集的太阳能提供。汽车(包括司乘人员)的质量为 1 . 2 t ,接收太阳能电池板的面积为 8 m 2 ,在水平路面上以恒定功率做直线运动的 v - t 图象如图乙(取 g = 10 N / kg ) 。
(1)如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍,则汽车牵引力为多大?
(2)求汽车在 0 ~ 20 s 内牵引力做的功。
(3)若汽车吸收的太阳能转化为机械能的效率为 40 % ,则太阳光照射到地面单位面积上的辐射功率为多少?
某商场新进了一批具有加热和保温两种功能的微型电热水器,其内部简化电路如图甲。该电热水器由控制电路和工作电路两部分组成。控制电路由电源(电压恒定 U = 6 V ) 、开关 S 0 、电磁铁(线圈电阻 R 0 = 20 Ω ) 、热敏电阻 R 组成。 R 阻值随温度的变化图象如图乙。工作电路 R 1 = 44 Ω , R 2 = 956 Ω .当开关 S 0 和 S 均闭合时,电热水器开始加热 c 水 = 4 . 2 × 10 3 J / kg ⋅ ∘ C 。
(1)当温度达到 50 ° C 时,衔铁会被吸下,电热水器停止加热。求控制电路中的电流。
(2)电热水器将水箱中 2 kg 的水从 17 ° C 加热到 50 ° C ,用时 5 min 。求此过程水吸收的热量及电热水器的加热效率。
(3)用电高峰期,电热水器两端实际电压为 200 V ,当电热水器处于保温状态时电热水器工作多长时间会消耗 1 . 8 × 10 4 J 的电能?
如图所示的电路中,电源电压恒定不变, R 1 、 R 2 是定值电阻, R 1 = 20 Ω , R 2 = 10 Ω , R 3 是滑动变阻器,阻值变化范围是 0 ~ 50 Ω 。
(1)当开关 S 、 S 1 、 S 2 均闭合,滑动变阻器的滑片 P 移至最左端时,电压表示数为 6 V ,求:
①电路中的总电流;
②通电 10 s 整个电路消耗的总电能;
(2)当开关 S 、 S 2 闭合, S 1 断开,滑动变阻器的滑片 P 滑至某一位置时,电压表的示数为 2 V ,求此时滑动变阻器 R 3 接入电路的阻值。
用如图所示的滑轮组将货物匀速向上提升 3 m ,人的拉力 F 为 200 N ,这个过程中滑轮组提升货物的机械效率为 80 % ,求:
(1)绳子自由端移动的距离 s ;
(2)人的拉力 F 做的功;
(3)货物的重力。