安全用电至关重要,请你用生活用电相关知识解释下面两个问题。
(1)空气开关在电流过大时会自动断开,造成电流过大的原因是什么?
(2)电灯的开关为什么要接在火线和灯泡之间?
随着智能化的普及,机器人在人类的生活中扮演着重要的角色。在图书管理领域机器人可以辅助或替代管理员整理图书,表中所列数据是某新型图书智能管理机器人工作的部分技术参数。
参数 |
工作电压/V |
工作功率/W |
最大负重/N |
提升重物最大高度/m |
数据 |
48 |
40 |
200 |
0.6 |
现在智能机器人以最大负重将图书匀速竖直提升至最大高度,用时5s。则此次提升过程中:
(1)机器人提升图书速度是多少?
(2)机器人对书做功是多少?
(3)机器人的电动机工作电流是多少(结果保留两位小数)?电动机做功是多少?
用标有"2.5V"小灯泡,进行"研究小灯泡的电功率"实验。(允许加在小灯泡两端的最大电压为1.2U 额)
(1)进行实验:
①如图1是未连接好的电路,请你用笔画线代替导线,正确连接图中实物电路。
②如图2,当小灯泡两端电压为2.5V时,电流表示数是 A,灯泡额定功率是 W。
(2)通过实验得到:灯泡实际功率越大,灯越亮。试从能量转化角度解释"灯泡实际功率越大,灯越亮"的原因。
(3)以小灯泡为例,用数据说明选用电流表0.6A而不用3A量程的理由。
在做"测量小灯泡的电阻"的实验时,小明选用了电压为6V的电源,额定电压为3.8V的小灯泡和其它合适的器材,并连接了部分实验电路,如图所示:
(1)为了完成实验,请你帮他用笔画线代替导线将电路连接完整(要求导线不能交叉,滑动变阻器的滑片向右移动时电流表示数变小)
(2)电路连接好后,在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到 (选填"A端"或"B端");
(3)当闭合开关,移动滑动变阻器的滑片时,灯丝突然烧断,此时电压表的示数 (选填"变大"、"变小"或"不变")。
(4)换相同规格的灯泡,重新实验并记录数据如下表:
电压/V |
2.0 |
2.5 |
2.8 |
3.0 |
3.2 |
3.5 |
电流/A |
0.40 |
0.48 |
0.53 |
0.56 |
0.58 |
0.61 |
电阻/Ω |
5.0 |
5.2 |
5.3 |
5.4 |
5.5 |
5.7 |
平均电阻/Ω |
5.4 |
根据实验数据,小明确定平均电阻就是小灯泡的电阻,你认为这种做法合理吗? (选填"合理"或"不合理"),你的理由是 。
(5)小明还想利用现有的实验器材测量小灯泡的额定功率,但此时电压表0~15V量程突然损坏,而0~3V量程完好。请你在不增减器材的情况下,帮他设计测量小灯泡额定功率的实验。要求写出必要的实验步骤,用字母(或数值)记录所测得的物理量并写出小灯泡额定功率的表达式。
实验步骤:
小灯泡额定功率的表达式: 。
小禹在家中利用电吹风的冷风档做小实验,偶然发现电吹风向上吹风时,可使一个塑料小球悬空而不掉下来。小禹好奇地向爸爸请教,爸爸表扬了小禹爱钻研的好习惯,并告诉他:原因主要是流动的空气对小球产生了一个方向与风向一致的作用力,这个作用力可以称为"风阻";当"风阻"与小球重力平衡时,小球就可以保持静止;而且当小球的大小相同时,可认为受到的"风阻"大小F与空气相对于小球的速度大小v的二次方成正比,即F=kv 2(k为常数)。
爸爸还鼓励小禹结合初中知识来解决以下与这个现象相关的问题:
有一竖直通风管道,当给风装置竖直向上给风时,整个管道内风速都相同,风速的大小可由给风装置任意调整。风速大小为v时,质量为m的实心小球甲恰好能在管道内悬浮。
(1)若换上一个大小与甲球相同的实心小球乙,则需要调整风速大小为2v,才可以使乙保持悬浮。则乙球密度是甲球密度多少倍?
(2)若风速大小调整为1.2v,让甲球在管道内由静止释放,它将先加速上升然后匀速上升,甲球匀速上升时,"风阻"对它做功的功率是多大?(用来表示结果的字母从m、g、k、v中选用)
请各位同学也来解决这两个问题吧!
如图所示电路,电源电压恒为12V,定值电阻R为12Ω,灯泡L标有"12V 0.5A"字样,假设灯丝电阻不随温度的变化而变化,求:
(1)灯泡L的额定功率是多少?
(2)当断开开关S 2、闭合S 1和S 3时,电路中的总电流是多少?
(3)开关S 1、S 2、S 3分别处于什么状态时,整个电路消耗的总功率最小?此时的总功率为多少?
小禹在复习"探究导体的电阻与哪些因素有关"的实验时,产生了一些疑惑;实验中为什么选择不常见的镍铬合金作为研究的导体,而不选用常见的铜丝?难道选用铜丝会不利于探究?带着这些思考,小禹决定进行实验验证;
(1)为了能够更好地反映出电阻的变化,小禹可以在如图所示的电路中接入 ,且与研究导体 联。
(2)连接电路时,开关必须处于 状态。
(3)实验中,选择一根带鳄鱼夹的导线,主要是为了方便改变 。
(4)分别用铜丝、镍铬合金丝进行实验,记录实验结果于下表,对比实验记录,发现用 作为研究导体,实验现象不明显。不明显之处是: 。
研究导体 |
铜丝 |
镍铬合金丝 |
||||||
长度/cm |
100 |
80 |
50 |
100 |
100 |
80 |
50 |
100 |
直径/mm |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
0.7 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
0.7 |
灯泡亮度 |
很亮 |
很亮 |
很亮 |
很亮 |
较亮 |
较亮 |
亮 |
亮 |
电流/A |
0.42 |
0.42 |
0.43 |
0.43 |
0.24 |
0.26 |
0.31 |
0.30 |
(5)通过实验,小禹解开了心中的疑惑,并进一步理解了滑动变阻器的原理及其在电学实验中的作用,如在图2所示的"探究电流与电阻的关系"实验中,将电阻R由5Ω换成10Ω后,滑动变阻器的滑片应该向 (选填"上"或"下")端移动,以起到使电阻R两端电压 的作用。
如图甲所示,电源电压保持不变,R 2为0﹣20Ω的滑动变阻器。A 1的量程为0.6A,A 2的量程为3A,V 1的量程为15V,V 2的量程为3V,不考虑温度对灯丝电阻的影响,定值电阻R 1的I﹣﹣U关系图象如图乙所示。
(1)当S 1、S 2都闭合时,A 2读数为1.25A,V 1读数为6V,小灯泡L恰好正常发光,求定值电阻R 1的阻值和小灯泡的额定功率。
(2)当S 1、S 2都断开时,为保证各表的安全使用,求滑动变阻器允许连入电路的阻值范围。
(3)当S 1、S 2都断开时,在各表均能正常工作的情况下,求小灯泡L消耗的最大功率与最小功率之比是多少?该电路通电80s至少能产生多少热量?
"可燃冰"是未来洁净的新能源。2017年5月,我国首次可燃冰试采成功。可燃冰具有热值大,能直接点燃等特点,它的热值约为5.9×10 9J/m 3.问完全燃烧1m 3的可燃冰能使质量约为多少kg的20℃的水温度升高到100℃?(水的比热容为4.2×10 3J/(kg•℃))
图1是某手机充电示意图及简化电路图。如表是充电过程中某些时段相关数据
充电时间 |
阶段 0-5min |
阶段 5min-10min |
阶段 80min-85min |
|
数据线两端电压U/V |
5.0 |
4.5 |
5.0 |
|
流经数据线的电流I/A |
4.4 |
4.0 |
||
数据线和手机的总功率P/W |
22.0 |
18.0 |
2.5 |
(1)求0-10min数据线和手机消耗的总电能。
(2)求D阶段流经数据线的电流。
(3)充电过程中数据线阻值可认为不变,分析数据线在A、D哪段时间产生的热量多。
(4)智能手机的“近场通讯”、“蓝牙”功能分别使用1.356×107Hz、2.4×109Hz这两个波段的电磁波进行通讯(如图。
近场通讯、蓝牙使用的电磁波
①都是无线电波
②都能在真空传播
③真空中传播的速度一样大
④蓝牙的波长比近场通讯的大
上述哪些说法是正确的 。(选填序号)
阅读短文,回答问题。
压力传感器
压力传感器种类很多,电子秤中测力装置所使用的电阻应变式压力传感器的原理如图1所示,金属梁右端为固定端,左端为自由端,金属梁的上、下表面各紧贴一块相同的应变片,应变片结构如图2所示,它主要是由基底、金属电阻丝和引线等组成,电阻丝固定在基底上,当应变片被拉长时,金属电阻丝同时被拉长,电阻丝的电阻变大,反之,当应变片把压缩时,金属电阻丝变短,电阻丝的电阻变小。
当自由端受到向下的压力时,金属梁向下弯曲,上应变片被拉长,下应变片被压缩,如果上、下金属电阻丝有大小不变的电流通过时。上应变片引线间两端电压为,下应变片引线间两端电压为.传感器可以通过输出两个电压的差值来反映压力的大小。
请回答下列问题:
(1)当应变片被拉长时,金属电阻丝的电阻或变大,原因是 。
(2)当金属梁没有受到压力时,由于 ,所以,
(3)当金属梁受力向下弯曲时, , (选填“变大”、“变小”或“不变”
如图是我们常见的家庭电路。请你模仿样例格式,写出图中涉及到的电学知识或规律(温馨提示:至少写出三条,不能与样例相同)。
样例:电灯与插座并联。
① ;
② ;
③ 。
某同学按照如图所示的电路图测量额定电压为2.5V灯泡的电阻。
(1)开关闭合前,滑片应置于 (选填"A"或"B")端。
(2)开关闭合后,逐渐移动滑片,并依次记下灯泡的发光情况和电表示数。实验记录如下表:
数据序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
发光情况 |
熄灭 |
熄灭 |
较暗 |
不很亮 |
明亮 |
电压U/V |
0.1 |
0.5 |
1.3 |
2.1 |
2.5 |
电流I/A |
0.05 |
0.16 |
0.21 |
0.26 |
0.28 |
算出的电阻R/Ω |
|
3.13 |
6.19 |
8.08 |
8.93 |
①表中空格中的数值为 。
②灯泡的额定功率为 W。
③通过计算发现,灯泡在亮度不同时电阻不同,原因可能是 。由此可以推断,家庭电路中,在灯泡刚接通瞬间,灯泡的实际功率比额定功率 ,灯泡容易 。
如图为一种测量体重的装置,其中体重示数计是由 表改装成的。当没有测体重时,绝缘体使电路 (选填“切断”或“接通”)。电路中R1的作用是 。
为了探究电流跟电压的关系,小红同学设计了图甲所示的电路。
(1)请根据电路图,用笔画线代替导线将图乙中未连接完整的电路连接起来。(导线不能交叉)
(2)调节滑片位置,改变定值电阻两端的电压,得到电流表和电压表示数如丙和丁图,则电流表的示数为 A,电压表的示数为 V。
次序 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
电阻/Ω |
40 |
20 |
10 |
7 |
5 |
电流/A |
0.25 |
0.5 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
(3)如果仍用图甲的电路研究电流与电阻的关系,实验中换用不同阻值的定值电阻后,每次应调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变。实验记录数据如上表所示,请根据表中数据在图戊的坐标纸上描点作出图象,由图象可得出的实验结论是 。(实验器材使用正确,量程选用合理)
试题篮
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