小黄家中新购置了一台挂式电热水器,他查看了电热水器说明书后,将电热水器内部电路结构简化成如图所示电路图,该热水器设有高,中,低三档,电热丝R1=50Ω,电热丝R2=220Ω,电热转化效率为84%,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),求:
(1)高温档的加热功率
(2)用低温档将22kg水从20℃加热到60℃需要的时间
解:
(1)由电路图可知,当三个开关都闭合时,R1与R2并联,电路的总电阻最小,电源电压一定,
由P=可知,此时电路的总功率最大,热水器处于高档,所以高温档的加热功率:
P高温=P1+P2=+=+=968W+220W=1188W;
(2)将22kg水从20℃加热到60℃吸收的热量:
Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×22kg×(60℃﹣20℃)=3.696×106J,
由电路图可知,闭合S、S2时,只有R2连入电路中,电路中电阻最大,功率最小,热水器处于低温档,
P高温=P2===220W,
由题知,电热转化效率为84%,所以:Q=84%W=84%P低温t,
所以加热时间:
t===2×104s。
答:(1)高温档的加热功率为1188W;
(2)用低温档将22kg水从20℃加热到60℃需要的时间为2×104s
如图所示,在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,观察将毛巾、棉布分别铺在水平木板上和只有木板的三种情况下,让小车分别从斜面顶端由静止下滑,研究小车在水平面上滑行的距离。
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止下滑的目的是:使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小 (填“相等”或“不相等”)。
(2)实验中改变小车所受阻力大小,是通过改变 来实现的。
(3)实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近;在棉布表面滑行的距离较远;在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小,速度减小得越 (填“快”或“慢”)。
(4)推理:如果小车在水平面上滑行,受到的阻力越来越小,直到变为零,它将做 。
(5)在大量经验事实的基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出了牛顿第一定律,所以牛顿第一定律虽然不是直接由实验得出的,但是通过符合逻辑的 得出的正确结论。
(6)牛顿第一定律告诉了我们物体的运动 (填“需要”或“不需要”)力来维持,一切物体都有保持原来 不变的性质。
解:
(1)每次都从斜面上同一位置释放,使小车运动到斜面底端时的速度相等;
(2)在做“斜面小车实验”时,给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体,目的是探究阻力对物体运动的影响,由毛巾表面到棉布再到木板,接触面的粗糙程度减小,小车受到的阻力也减小;
(3)表面越光滑,阻力就越小,小车运动的距离就越远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;
(4)假如小车受到的阻力为零,即小车不受力,小车的运动状态将不会改变,做匀速直线运动;
(5)由上分析可知,牛顿第一定律是在实验的基础上,通过推理得出的,不是用实验直接得出的;
(6)牛顿第一定律的内容为:一切物体在不受外力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态;这反映了力和运动的关系,表明了物体的运动不需要力来维持,而力是改变物体运动状态的根本原因。
故答案为:(1)相等;(2)水平面的粗糙程度;(3)慢;(4)匀速直线运动;(5)推理;(6)不需要;运动状态
如图所示,小陈同学为测量某液体的密度,准备了天平、玻璃杯等器材,在实验时发现没有准备量筒,于是从身边找来了一个体积为20cm3的金属块和一些纸张。
(1)将天平放在水平台上,将游码移到标尺左端的 刻度线上。
(2)此时,如果天平指针偏左,小陈同学应向 (填“左”或“右”)调节 使天平横梁平衡。
(3)在玻璃杯中倒入适量的该液体,用天平称量液体和玻璃杯的总质量m总时,向盘中加减砝码要用 ,不能用手接触砝码,称得m总=123.2g
(4)将金属块浸没在液体中且不接触玻璃杯,液体无溢出,如图所示,天平平衡后,砝码的总质量加上的游码在标尺上对应的刻度值为m= g,则液体的密度ρ= g/cm3。
解:(1)将天平放在水平台上,将游码放到标尺左端的零刻度线上,调节横梁使天平平衡;
(2)调节天平平衡时,若发现指针偏向分度盘的左端,则平衡螺母要向右调;
(3)向盘中加减砝码要用镊子,不能用手接触砝码;
(4)由图知,标尺的分度值为0.2g,液体和玻璃杯的总质量m总=100g+50g+0.6g=150.6g,
金属块排开的液体的质量为:m=150.6g﹣123.2g=27.4g=0.0274kg;
排开的液体的重力,即金属块受到的浮力为:F浮=G=mg=0.0274g×10N/kg=0.274N;
根据阿基米德原理可知,液体的密度为:
ρ===1.37×103kg/m3=1.37g/cm3;
故答案为:(1)零;(2)右;平衡螺母;(3)镊子;(4)150.6;1.37
2018年4月,某同学参加我市中考物理实验操作考试时,为“测量小灯泡的额定电功率”,实验室备有以下实验器材:额定电压为2.5V的小灯泡、规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器、开关、电流表、电压表各1个,新干电池4节,导线若干。
(1)图甲是该同学连接好的电路实物图,其中有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上打“×”。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P移到最 (填“左”或“右”)端。
(3)经修正后电路连接无误,各元件均完好。闭合开关,移动滑片P使电压表示数为2.5V,小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,电流表的读数为 A,则小灯泡的额定功率是 W。
(4)测出小灯泡额定功率后,该同学又把灯泡两端的电压调为额定电压的,发现测得的实际功率不等于其额定功率的,请你帮他分析出现这种现象的原因是 。
解:(1)原电路中,灯被短路,修改后如下所示:
(2)为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P移到阻值最大处,即最左端。
(3)经修正后电路连接无误,各元件均完好。闭合开关,移动滑片P使电压表示数为2.5V,小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流表的读数为0.26AA,则小灯泡的额定功率是:P=UI=2.5V×0.26A=0.65W;
(4)根据P=,若电阻R不变,则电功率与电压的平方成正比,但灯的电流随电压的减小而变小,根据P=UI,灯的功率变小,灯丝的温度变小,灯丝的电阻变小,故意电功率与电压的平方不成正比,
测出小灯泡额定功率后,该同学又把灯泡两端的电压调为额定电压的,发现测得的实际功率不等于其额定功率的,请你帮他分析出现这种现象的原因是:灯的电阻随温度的变化而变化。
故答案为:(1)如上所示;(2)左;(3)0.26;0.65;(4)灯的电阻随温度的变化而变化。
该作品由: 用户王仪分享上传
可圈可点是一个信息分享及获取的平台。不确保部分用户上传资料的来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系 可圈可点 ,我们核实后将及时进行处理。