建设居民楼雨水蓄水系统是镇江市海绵城市建设项目之一,让市民不再“城市看海”.图1是小明设计的地下蓄水池(未画出)水位监测及排水电路,R为电阻箱,RF为置于池底的压力敏感电阻,其阻值随上方水的压力的变化而变化,已知:电压U=12V;当电磁铁线圈中的电流I≤0.04A时,铁质开关K被释放,当I≥0.048A时,K被吸上,从而通过控制池底水泵将水位保持在一定的范围内;电磁铁线圈电阻不计,RF的阻值随池内水位变化关系如图2所示.
(1)当池内水位升高时,RF受到水的压力将变 ;
(2)请在图1中接入一电压表,要求当水位升高时电压表的示数增大
(3)若此电路能控制池内的最低水位0.5m,求所能控制的最高水位.
(4)为既能调高池内最高水位,又能使池内最高与最低水位的高度差保持不变,小明采取了减小R的调节方案,该该方案是 的(选填“可行”或“不可行”),你的理由是 .
(1)大;(2)如下图所示;(3)所能控制的最高水位1m;(4)R的阻值调小时,RF1和RF2的阻值都会增大,所以池内最高水位也会增大,但是最高和最低水位时,RF的对应的阻值差(RF1﹣RF2)却保持不变,由图象可知池内最高与最低水位的高度差△H会增大
【解析】
试题分析:(1)当池内水位升高时,根据p=ρgh可知,水对压敏电阻RF的压强变大,由F=pS可知,水对RF的压力变大;(2)图1控制电路中,R、电磁铁、RF串联;根据图2可知,当水位升高时,压力敏感电阻的阻值会变大,由串联分压原理可知,RF两端的电压相应的会变大,所以电压表应并联在压力敏感电阻的两端,如下图所示:(3)根据图2可知,水位为0.5m时,RF=200Ω,此时控制电路的总电阻最小,所以电路中的电流最大,此时电路中的电流I=0.048A,由I=可得,电路中的总电阻:R总===250Ω,根据串联电路的电阻特点可得,电阻箱连入电路的电阻值:R=R总﹣RF=250Ω﹣200Ω=50Ω,根据题意可知,所以此方案不可行.
某汽车在平直路面上以75km/h的速度匀速行驶1h的过程中,消耗了5kg汽油,汽油燃烧释放能量的40%随废气通过热电转换装置,如图所示,汽油热值近似取q=5×107J/kg,设汽油在气缸内完全燃烧.
(1)图示时刻,四冲程汽油机处于 冲程;若该汽油机每分钟完成7200个冲程,则它每秒钟完成 个工作循环
(2)若上述过程中汽油燃烧释放能量的30%用来驱动汽车行驶,求汽车所受的阻力f;
(3)研究表明新材料的出现可将热电转换装置的效率大幅提高到15%,据此计算,上述过程中随废气排放的能量通过转换装置后可获得多少电能?这些电能可供车内总功率为1000W的用电器持续工作多长时间?
(1)压缩;30;(2)汽车所受的阻力f是103N;(3)随废气排放的能量通过转换装置后可获得1.5×107J的电能;这些电能可供车内总功率为1000W的用电器持续工作1.5×104s
度匀速行驶1h的过程中,通过的路程:s=vt=75km/h×1h=75km=75000m,由W=Fs可得,汽车匀速直线行驶,F=f,f=F===103N;(3)汽油燃烧释放能量的40%,由公式
Q′=Qη1=2.5×108J×40%=1×108J,转换的电能:W′=Q′η2=1×108J×15%=1.5×107J;由P=可得,这些电能可供车内总功率为1000W的用电器持续工作的时间:t===1.5×104s。
在测量电阻的实验中:
(1)小华设计的测量电路如图1所示,待测电阻Rx约10Ω
①在开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最 端;
②导线A、B、C、D中有一根连接错误,这根导线是 ;
③改正连接错误并闭合开关后,小华发现无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数不为零且保持不变,而电流表示数始终为零,已知导线及各处连接完好,则电路中 出现了 故障.
(2)小清设计的测量另一待测电阻Rx阻值的电路如图2所示
①他的测量步骤如下
第1步:将Rx接在电路中A、B两点间,闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P至适当位置,此时电压表的示数如图3所示,示数为 V;断开开关S,移走Rx
第2步:再将电阻箱R接在A、B两点间,闭合开关S,保持滑动变阻器的滑片P位置不变,调节电阻箱使电压表的示数仍如图3所示,此时电阻箱接入电路中阻值R=48Ω,则小清测得Rx的阻值为 Ω
②在第2步中,若小清无意中将滑动变阻器的滑片P向右移了少许,则他测得Rx的阻值将偏 ,设滑片P的右移使滑动变阻器接入电路的阻值增大了2Ω,则小清测得Rx的值为 Ω.
(1)①左;②D;③Rx;断;(2)①2;48;②大;52
【解析】
试题分析:(1)①为保护电路,在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑至最大阻值处即最左端;②由图可知,D导线使Rx短路,即Rx并未接入电路,因此D导线连接错误;③连好电路,闭合开关,移动变阻器滑片P,发现电压表有示数且保持不变,电流表无示数,说明在电压表两接线柱之间的电路是断路,即Rx处断路;(2)①由图可知,电压表测用0﹣3V量程,最小分度为0.1V,可读出示数为2V;保持变阻器接入电
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