科技小组要测量额定电压为 的小灯泡的电功率,可用的器材有:一个电压表和一个电流表(只有 量程可用)。电源两端的电压恒定。
(1)按如图甲所示电路图正确连接电路。闭合开关前,将滑动变阻器滑片移到 端(选填“左”或“右”
(2)闭合开关,记录电压表、电流表示数:调节滑动变阻器并记录多组数据。当电流表示数为 时,电压表示数低于 .根据数据绘制出小灯泡的电流 与电压 的关系图象如图乙所示,由图象可知,灯丝电阻随温度的升高而 。
(3)为测量小灯泡的额定功率,小组同学拆除电流表后再接通电路,调节滑动变阻器直到电压表示数为 :保持滑动变阻器的滑片位置不变,断开开关,将电压表替换 间导线接入电路,闭合开关,电压表示数为 ,则此时小灯泡亮度比正常发光时 ;将滑动变阻器的滑片移到最左端,电压表示数变为 .则小灯泡的额定功率为 。
如图甲所示,是一则公益广告,浓浓的孝心渗透着社会主义核心价值观。小明给爷爷网购了一台电热足浴盆,其铭牌部分参数如图乙所示。
(1)他为爷爷往足浴盆里加入初温为 的水,使之达到最大允许注水量,开始正常加热。控制面板如图丙所示,当温度达到显示温度时,完成加热。求此过程中水所吸收到热量。
(2)此次加热过程耗时 ,求此过程足浴盆的电热效率。
(3)求此次加热时足浴盆的工作电流和加热电阻阻值。(保留1位小数)
(4)加热后,爷爷换成 挡位,泡脚 ,问此次加热和泡脚总共消耗多少电能。
如图甲所示,电阻 ,滑动变阻器 的最大阻值为 ,电源两端电压为 。
(1)电路连接中, 应处于断开状态, 的滑动触头 应滑至 (选填“最左端”或“最右端”或“任意位置”);
(2)计算通过电路中电流的变化范围;
(3)通过计算推导电阻 电功率与电流的正确函数关系式,并在图乙中画出电阻 电功率与电流变化的函数图象(自己按需求填写最小分度值,并标出特殊点的数值)。
图甲所示是某型号的浴室防雾镜,其背面粘贴有等大的电热膜,使用时镜面受热,水蒸气无法凝结其上,便于成像,该防雾镜的相关数据如表。
镜子质量 |
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额定电压 |
|
额定功率 |
|
(1)求防雾镜正常工作时的电流。
(2)经测试,在 环境下工作 使平面镜的平均温度升高了 ,求电热膜给平面镜的加热效率。 玻璃的比热容为
(3)如图乙所示,小明给防雾镜电路连接了一个滑动变阻器 ,能使电热膜的功率在原功率的 之间变化,以满足不同季节使用的需要。请求出 的最大阻值。
在赤峰市某中小学科技小制作活动中,小华同学设计了一个简易的能调节亮度的小台灯,原理图如图所示,其中灯泡 上标有“ ”字样。当开关 接 时, 恰好正常发光;当开关 接 时, 中的电流为 . 为定值电阻,且电源电压和小灯泡 电阻保持不变。求:
(1)小灯泡 的电阻及电源电压;
(2) 的阻值;
(3)开关 接 时,小灯泡 的实际功率;
(4)开关 接 时, 时间内 上产生的热量。
养生壶是一种用于养生保健的可以烹饮的容器,类似于电水壶,其最大的特点是采用一种新型的电加热材料,通过高温把电热膜电子浆料(金属化合物)喷涂在玻璃表面形成面状电阻,在两端制作银电极,通电后产生热量把壶内的水加热。小明家买了一个养生壶(图甲),其铭牌如表所示。
型号 |
|
额定电压 |
|
频率 |
|
额定功率 |
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(1)该养生壶正常工作时,面状电阻的阻值多少?
(2)若壶内装有 温度为 的水,在一个标准大气压下,将水烧开,此过程中水吸收的热量是多少? ,
(3)小明关闭了家中的其他所有用电器,只用该壶在加热过程中家用电能表(图乙)的转盘 内转了300转,此过程中养生壶消耗的电能和实际电功率各是多少?
马剑同学利用如图甲所示电器,测定自己制作的玩具小飞机所需要的电动机工作数据,已知电源电压恒定,当滑动变阻器滑片从一端滑至另一端的过程中,两个电压表的读数与电流表的读数变化关系如图乙所示,当通过电动机的电流大于 时,电动机转子才转动。
(1)开关 闭合前,滑动变阻器滑片应滑至最 端(选填“左”或“右”);由图可知电源电压为 ,其中 (选填“ ”或“ ” 是表示 与 变化的规律;
(2)求电动机线圈的电阻和滑动变阻器的最大阻值;
(3)在这个过程中,求电动机的最大输出功率;当电动机输出功率最大时,求电动机的效率。
如图所示,小灯泡 上标有“ 、 ”字样,假设小灯泡的电阻不随温度变化。电源电压为 ,当电压表的示数为 时。则:
(1)电流表的示数为多少?
(2)小灯泡的实际功率为多少?
(3)滑动变阻器接入电路的电阻为多少?
(4)调节滑动变阻器,使小灯泡正常工作,若电源能提供的能量为 ,电源能供电多长时间?
某电热加湿器具有防干烧功能,可在水量不足时自动停止工作,其工作原理如图所示;水箱中的加热器具有高、低两挡功率调节功能,其内部电路(未画出)由开关 和阻值分别为 和 的电阻丝 、 组成。轻弹簧的下端固定在水箱底部,上端与一立方体浮块相连,浮块内有水平放置的磁铁。该加湿器为防干烧已设定:仅当浮块处于图中虚线位置时,固定在水箱侧壁处的磁控开关方能闭合而接通电路。
(1)当处于高功率挡时,加热器工作 所产生的热量全部被 的水吸收后,水温升高了 .已知加热器处于低功率挡时的功率为 ,电压 ,水的比热容 。
①求加热器处于高功率挡时的功率;
②请画出加热器内部电路。
(2)当向水箱内缓慢加水使浮块上升至图中虚线位置时,浮块下表面积距水箱底部的高度为 ,弹簧对浮块的弹力大小为 ,浮块(含磁铁)的质量为 , 取 。
①求浮块上升至虚线位置时排开水的体积;
②该加湿器所设定的防干烧最低水面距水箱底部的高度为 ,理由是 。
图甲为测定额定电压为“ ”小灯泡电功率的实验电路,电源电压恒为 不变。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整。
(2)闭合开关前,滑片应移到滑动变阻器的最 端(选填“左”或“右” 。
(3)正确连接好电路,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数;移动滑片,发现除了电流表示数改变外,其余均无变化。经检查,电压表完好,则故障可能是小灯泡 (选填“短路”或“断路” 。
(4)排除故障后,移动滑片,实验小组记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图乙所示的 图像,由图像可计算出小灯泡的额定功率为 。
(5)实验过程中,当电压表示数为 时,滑动变阻器连入电路的阻值为 。
阅读短文,回答问题。
地铁
南通即将进入地铁时代。乘坐地铁需文明出行、确保安全。地铁站的站台上标有黄色警戒线;乘客应留意车厢内红、绿色的线路指示灯。手持式安检仪用于检测乘客是否携带违禁金属物品,工作人员能根据安检仪发出低沉或尖锐的警报声,判断金属物品的大小;手持式安检仪的电池容量为 ,额定电压为 ,额定功率为 ,电池容量指放电电流与放电总时间的乘积;当剩余电量减为电池容量的 时,安检仪不能正常工作。
图甲为另一种安检仪的原理模型,固定的矩形虚线区域内存在方向竖直向上的磁场,宽度为 。边长 的正方形金属线圈 放在水平传送带上,可随传送带一起以速度 匀速运动。线圈进、出磁场过程中会产生电流,从而线圈会受到大小随线圈速度增大而增大、方向水平的磁场力作用,因此线圈与传送带间也存在摩擦力;运动过程中线圈整体处于磁场中时,线圈中无电流产生。在线圈与传送带间无相对滑动时,传送带克服线圈摩擦力做功的功率 与对应的速度 的数据如表。
|
0.2 |
0.3 |
0.5 |
0.6 |
0.8 |
|
0.016 |
0.036 |
0.144 |
0.256 |
(1)候车时乘客越过黄色警戒线会有危险,那是因为流体的流速越大,压强越 ;有乘客手捧鲜花进入车厢,所有乘客都闻到了花香,这是因为分子在 。
(2)下列说法中,正确的是 。
.手持式安检仪也能检测出酒精等易燃违禁物品
.通过手持式安检仪报警声的音调可判断金属物大小
.站立的乘客拉住扶手是为了避免受惯性作用造成伤害
.佩戴紫色眼镜的乘客也能准确辨别出线路指示灯的颜色
(3)手持式安检仪正常工作时的电流为 ;电池充满电后,安检仪能正常工作的最长时间为 。
(4)分析表中数据,当传送带速度为 时,传送带克服线圈摩擦力做功的功率 ;线圈进入磁场时受到的摩擦力 与传送带匀速运动的速度 的变化关系如图乙所示,则当 时线圈将在传送带上滑动。
(5)设传送带的速度保持 不变。已知线圈的 边进入磁场时, 边受到的磁场力方向水平向左,当 边出磁场时,由于 边受到磁场力作用,线圈会受到方向水平向 (选填“左”或“右” 的摩擦力的作用;将多个与图甲中相同的线圈每隔相同时间△ 从传送带的左端逐一释放,释放后线圈即与传送带保持 的速度一起运动。则△ 时,一段时间后,传送带就会不间断的受到一个线圈的摩擦力作用。
在综合实践活动中,科技小组设计了一个由压敏电阻控制的报警电路如图所示,电源电压恒为 ,电阻箱最大阻值为 .报警器(电阻不计)通过的电流达到或超过 会报警,超过 会损坏。压敏电阻 在压力不超过 的前提下,其阻值随压力 的变化规律如下表所示。
压力 |
0 |
50 |
100 |
150 |
200 |
250 |
300 |
|
电阻 |
580 |
560 |
540 |
520 |
500 |
480 |
460 |
|
(1)为不损坏元件,报警电路允许消耗的最大功率是多少?
(2)在压敏电阻 所受压力不超过 的前提下,报警电路所选滑动变阻器的最大阻值不得小于多少?
(3)现要求压敏电阻受到的压力达到或超过 时,电路报警按照下列步骤调试此报警电路:
①电路接通前,滑动变阻器滑片 置于 端;根据实验要求,应将电阻箱调到一定的阻值,这一阻值为 ;
②将开关向 端(填数字)闭合,调节 ,直至 ;
③保持 ,将开关向另一端闭合,报警电路即可正常使用。
(4)对(3)中已调试好的报警电路,现要求压敏电阻受到的压力达到或超过 时,电路报警,若电源电压可调,其它条件不变,则将电源电压调为 即可。
中国95后的天才科学家曹原,在2018年3月5日,成功实现了石墨烯的“超导电实验”,破解了困扰全球物理学界107年的难题,为超导研究打开了一扇新的大门,可能成为常温超导体研究的里程碑,超导应用即将走进我们的生活。现有一个小型水电站,如图所示,发电机提供的电压 ,保持恒定,通过输电线向较远处用户输电,输电线的总电阻 .闭合开关 ,若发电机提供给电路的总功率 ,求:
(1)通过输电线的电流和输电线上损耗的热功率 ;
(2)用户得到的功率 和输电效率 ;
(3)若将输电线改为超导输电线,在保证用户得到以上功率不变的情况下(此时可在用电器前端加一调压装置,以保证用电器能正常工作),与原来相比,每天节省的电能可供一个额定功率 的电饭煲正常工作多少天?(假设电饭煲每天工作2小时)
梅雨季节,湿衣服久晾不干,令人烦恼。小组同学设计出两款自动控制“干衣神器”,可使得衣服快速变干,请选择其中一种方法完成电路原理设计并算出相应答案。(两种方法都做,以第一种为准)
方法一 |
方法二 |
器材:开关 ,电源转换器(把 交流电压转换为 直流电压),定值电阻 ,热敏电阻 (电阻随温度的变化关系如图所示)。电磁继电器(线圈电阻不计,线圈电流大于 时衔铁被吸下,线圈电流小于 时衔铁被弹回),电风扇,电热丝(电阻不变)。 功能:①闭合开关 .当温度低于 时,机器吹热风;当温度高于 时,机器吹冷风。 ②受控电路 工作电路)吹热风时功率为 、吹冷风时功率为 。 (1)请以笔画线代替导线完成电路连接。 (2)定值电阻 的阻值为 。 (3)电热丝的阻值为 . |
器材:开关 ,电源转换器(把 交流电压转换为 直流电压),定值电阻 ,湿敏电阻 (电阻随摆度的变化关系如图所示),电磁继电器(线圈电阻不计,线圈电流大于 时衔铁被吸下,线圈电流小于 时衔铁被弹回),电风扇,电热丝(电阻不变) 功能:①闭合开关 .当湿度大于 时,机器吹热风;当湿度小于 时,机器吹冷风。 ②受控电路 工作电路)吹热风时功率为 ,吹冷风时功率为 。 (1)请以笔画线代替导线完成电路图连接。 (2)定值电阻 的阻值为 。 (3)电热丝的阻值为 . |
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无人机作为空中平台,以高分辨率高速摄像机、轻型光学相机、激光扫描仪等设备获取信息,用计算机对图象信息进行处理,并按照一定精度要求制作成图象。无人机航拍影像具有高清晰、高现实性的优点。下表是某小型无人机的部分参数:
参数名称 |
最大飞行 半径 |
最大巡航速度 |
电池电压 |
电池容量 |
电动机额定功率 |
拍摄速度 帧 秒 |
数据 |
5 |
50 |
24 |
2500 |
20 |
11000 |
(电池容量 放电电流 放电时间,例如, 是指以 的电流能连续工作 。帧 秒 是指每秒拍摄的画面数)
(1)人们是利用遥控器通过 传输信息操控无人机的,其有效操控距离至少为 。
(2)小轿车在高速公路上限速 。如图甲所示,交警部门利用无人机进行高速公路通行情况的实时监测。一辆小轿车在通行 的过程中,高速摄像机拍摄帧数为110帧,据此判断小轿车是否超速? (是 否)。
(3)如图乙,是无人机竖直向上运动的 图象,由图象可知,在 内,无人机受到的升力 重力。
(4)电动机是控制无人机飞行状态的关键动力设备,当它正常工作时, 内消耗的电能是 .已知电动机消耗的功率是电源总功率的 ,则无人机在空中以额定功率飞行的时间不能超过 。
(5)为增大小型无人机的巡航时间,请从研制方面,提出一条合理化建议: 。