如图所示是某种电热器工作的部分电路图,电源电压 U=220V 不变,两根电热丝的电阻关系为 R1=2R2 ,通过旋转扇形开关 S ,接触不同触点,实现高、低两个挡位的转换,低温挡时的发热功率为 440W 。求:
(1) R1 和 R2 的电阻值;
(2)电热器处于高温挡时的总功率;
(3)如果在高温挡下工作 7min 产生的热量全部被水吸收,在一个标准大气压下这些热量能够让 2kg 、 40°C 的水,温度升高多少? [ 水的比热容为 c=4.2×103J/(kg⋅°C)]
科技研究小组在实验室模仿工程师做“钢梁承重后的下垂量 h”的测试,他们用厚钢尺制成了一座跨度为 L的桥梁(如图甲所示),并设计了一个方便读取“厚钢尺桥梁受压后下垂量”的测试仪,测试仪由压力传感器 R与外部电路组成(如图乙所示)。已测得跨度为 L时,在一定范围内,其压力 F与下垂量 h满足关系 F=hk, k=1×10﹣3m/N。已知电源电压不变,当电压表的示数为 4V时,电流表示数为 0.4A。当压力 F1=32N时,电路中的电流为 I1,此时 R的功率为 P1;当压力 F2=40N时,电路中的电流为 I2,此时R的功率为 P2;且 I1与 I2相差 0.1A。传感器的电阻 R与压力 F的关系图像是一条直线(如图丙所示),忽略传感器与钢梁自重产生的影响。求:
(1) R0的阻值;
(2)当桥梁的下垂量为 3cm时,压力传感器受到的压力;
(3)当压力为零时,电路中的总电阻;
(4) P1与 P2的差值。
如图所示,一个底面积为 200cm2的溢水杯放在水平桌面上,溢水口离其底部距离为 20cm。已知弹簧原长为 10cm,且弹簧每受 1N的作用力其长度变化 1cm。现将弹簧与底面积为 100cm2的实心长方体A和溢水杯底部相连,此时弹簧被压缩,其弹力为 2N;向溢水杯加水,当水深为 16cm时,A刚好有一半浸入水中,此时弹簧长为 12cm;继续向溢水杯加水,直至弹簧所受的弹力不再发生变化(在弹性限度内)。不计弹簧的重力、体积及其所受的浮力,g取 10N/kg, ρ水=1.0×103kg/m3。求:
(1)A的重力;
(2)A的一半浸入水中时A所受的浮力;
(3)A的密度;
(4)A的一半浸入水中与弹簧不再发生变化,溢水杯对桌面压强的变化量。
如图所示,质量为200g的小车从斜面顶端由静止下滑,图中显示小车到达A、B、C三处的时刻(数字分别表示“时:分:秒”)。问:
(1)小车通过AB段、BC段的路程分别为多少 m?
(2)小车通过AC段的平均速度为多少 m/s?
(3)小车重力在BC段所做的功比在AB段所做的功多几分之几?
在如图所示的电路中,电源电压恒定为 6V, R1阻值为 10Ω,闭合开关 S,电流表的示数为 0.9A。问:
(1)通过 R1的电流是多少?
(2) R2的阻值是多少?
(3)现用一个规格为“ 50Ω2A”的滑动变阻器替换 R1或 R2。要求:替换后,电源的最大电功率不小于 15W,则电源的最小电功率是多少?
如图甲所示,一弹簧下端固定在容器的底部,上端与一个重为 20N的正方体相连,此时水的深度为 0.2m,弹簧的伸长量为 4cm。在弹性限度内,弹簧产生的弹力 F与其伸长量 x之间的关系如图乙所示。(g取 10N/kg, ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)正方体的质量;
(2)水对容器底部的压强;
(3)正方体浸在水中的体积。