【题目】如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置,R是热敏电阻,其阻值随温度变化关系如下表所示。已知继电器的线圈电阻R0=10Ω,左边电源电压为6V恒定不变.当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时,继电器的衔铁被吸合,右边的空调电路正常工作。
温度t/℃ | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 |
电阻R/Ω | 600 | 550 | 500 | 450 | 420 | 390 | 360 | 330 | 300 |
(1)请说明该自动控制装置的工作原理
(2)计算说明该空调的启动温度是多少?
(3)为了节省电能,将空调启动温度设定为30℃,控制电路中需要再串联多大的电阻?
(4)改变控制电路的电阻可以给空调设定不同的启动温度,除此之外,请你再提出一种方便可行的调节方案。
【答案】(1)见解析;(2)25℃;(3)30Ω;(4)可以将左边电源改为可调压电源
【解析】
(1)随室内温度的升高,热敏电阻的阻值减小,控制电路中电流增大,当电流达到15mA时,衔铁被吸合,右侧空调电路电阻增大,电流减小,空调开始工作.当温度下降时,控制电路电阻增大,电流减小,减小到一定值,使空调电路断开,这样就实现了自动控制。
(2)电路启动时的总电阻
R总==400Ω
此时热敏电阻的阻值
R热=R总﹣R0=400Ω﹣10Ω=390Ω
对照表格数据可知,此时的启动温度是25℃。
(3)因为电路启动时的总电阻为400Ω,由表中数据可知,空调启动温度设定为30℃时,热敏电阻的阻值为360Ω,则电路中还应串联的电阻
R′=R热=R总﹣R热′﹣R0=400Ω﹣360Ω﹣10Ω=30Ω
(4)因为本装置启动的电流是一定的,因此,既可通过改变电阻来改变电流,可以通过将左边电源改为可调压电源来实现对其控制。
答:(1)见解析;
(2)该空调的启动温度是25℃;
(3)将空调启动温度设定为30℃时,控制电路中需要再串联30Ω的电阻;
(4)可以将左边电源改为可调压电源。
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【题目】如图甲乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图,它的工作电压为220V,R1和R2均为电烤箱中的加热元件,R2的阻值为70Ω。当只闭合S1时为低温挡,低温挡电烤箱的电功率为440W。
(1)低温挡工作时,电路中的电流是多少?(______)
(2)发热电阻R1的阻值是多少?(______)
(3)高温挡时应该闭合的开关是______,高温挡的电功率是多少?(______)
(4)小余发现傍晚用电高峰时,电烤箱内比平时温度低,他猜想是用电高峰时电压偏低所致,于是他想用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压。傍晚用电高峰时,他关闭家里所有用电器,只让电烤箱以高温挡工作,发现在30s内电能表的转盘转了25转,电能表的铭牌如图丙所示,则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少?(______)(不考虑电阻值随温度的变化)
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【题目】某物理兴趣小组的同学利用如图所示的装置探究杠杆的平衡条件:
(1)为减小杠杆自身重力对实验造成的影响,应使支点处于杠杆________;
(2)若杠杆每小格代表10 cm,每个钩码的质量为100 g,改变动力和阻力的位置并调节钩码的数量,得到下表所示数据,根据表格数据可得到杠杆的平衡条件是_____(用物理量的符号表示)。第①次实验杠杆平衡后,小亮将杠杆两端下方所挂钩码同时向支点O靠近1格,则杠杆将______(选填“能”或“不能”)在水平位置重新平衡;
动力F1/N | 动力臂l1/cm | 阻力F2/N | 阻力臂l2/cm | |
① | 3 | 40 | 2 | 60 |
② | 2 | 50 | 5 | 20 |
③ | 4 | 30 | 3 | 40 |
(3)如图甲所示,小亮保持B点处钩码数量不变,若在A点或C点使用弹簧测力计拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,为使弹簧测力计的示数最小,应将弹簧测力计挂在________点,且拉力的方向为________;
(4)某同学在探究后分析得到F1+l1=F2+l2的错误结论,请你说出一个快速证明该结论错误的操作方法: _____________;
(5)另一同学利用如图乙所示的装置进行实验,测出的数据如下表所示。分析数据发现不符合杠杆平衡条件,出现此问题的原因是__________________。
动力F1/N | 动力臂l1/m | 阻力F2/N | 阻力臂l2/m |
5 | 0.3 | 6 | 0.2 |
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【题目】在2018上海国际新能源汽车展上,各款车型争奇斗艳.参展的新能源汽车大部分为电动汽车,其动力主要来源于电动机,如图所示是一款新型电动汽车,请你根据下面的数据进行计算:
(1)若汽车质量为960kg,每个轮胎与地面的接触面积为200cm2,汽车静止在水平地面上时,它对地面的压强多大(g=l0N/kg)
(2)该电动汽车内部的电池电压为75V,额定电流为100A,电动机工作时可以把80%的电能转化为动能,汽车以额定功率匀速行驶,当速度为36km/h时,所受平均阻力是多少?
(3)普通汽车把汽车燃烧能量转化为动能的效率为25%.如果电动汽车以36km/h的速度在额定功率下匀速行驶100km,与普通汽车相比大约可以节省多少汽油?(汽油的热值是q汽油=4.6×107J/kg,结果保留一位小数)
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【题目】为了改善能源结构,减少污染物排放,大力发展清洁能源,三门峡市大力发展风电场,在过去闲置的山地、丘陵地带,耸立起高约90米、风叶半径60米、单机容量3 000千瓦,总装机容量200万千瓦的风电场。
(1)风力发电是将________能转化为电能;
(2)总装机容量200万千瓦的风力发电机组同时工作,若每天平均发电10小时,6天向电网输送的能量是多少kW·h?这些电能可供功率为6 000 kW的动车组运行多长时间?_____
(3)火电站燃煤发电的效率是30%,6天内风力发电机组产生的电量相当于燃烧多少吨煤?(煤的热值q=3×107 J/kg) _____
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【题目】把木块放入装满水的溢水杯中,溢出水的体积为V1(如图甲);用细针将该木块全部压入水中,溢出水的总体积为V2(如图乙),忽略细针的体积。则
A. 木块的质量为ρ水V2
B. 缓慢下压木块的过程中,溢水杯底部受到水的压强变大
C. 木块全部压入水中静止时,细针对木块的压力大小为ρ水gV2
D. 木块的密度为
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【题目】如图所示,AB和CD是两根固定且平行的水平金属导轨,符号“×”表示垂直于纸面指向纸而里的磁场的磁感线。现将铜棒EF和GH垂直放在金属导轨上,当拉动GH使其向左或向右移动时,发现EF也向左或向右移动。则GH棒上发生的能量的转化是__________;请解释发生上述现象的原因_______。
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【题目】如图所示,斜面长s=2 m,高h=0.5 m。建筑工人将质量m=40 kg,长度a=50 cm,宽度b=20 cm,高度c=10 cm的长方体模具,用绳子从斜面底端匀速拉到顶端时,用时15 s,沿斜面向上的拉力F=150 N。(忽略绳子重力,g=10 N/kg)。求:
(1)长方体模具的密度;
(2)匀速拉动物体的过程中,拉力的功率;
(3)斜面的机械效率。
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【题目】某物理兴趣小组的同学,利用如图所示的装置,来探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前杠杆如图甲所示,可将杠杆两端的平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)若杠杆每小格代表10 cm,每个钩码的质量为100 g,改变动力和阻力的位置并调节钩码的数量,得到下表所示数据,根据表格数据可得到杠杆的平衡条件是_____(用物理量的符号表示)。 第①次实验杠杆平衡后,小亮将杠杆两端两点下方所挂钩码同时向支点O靠近1格,则杠杆将_____(选填“能”或“不能”)在水平位置重新平衡。
测量序号 | 动力F1/N | 动力臂l1/cm | 阻力F2/N | 阻力臂l2/cm |
① | 3 | 40 | 2 | 60 |
② | 2 | 50 | 5 | 20 |
③ | 4 | 30 | 3 | 40 |
(3)如图乙所示,小亮保持B点处钩码数量不变,若在A点或C点使用弹簧测力计拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,为使弹簧测力计的示数最小,应将弹簧测力计挂在_____点,且拉力的方向为_____。
(4)某同学在探究后分析得到F1+l1=F2+l2的错误结论,你能想出一个快速证明该结论错误的操作方法:_____。
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