题目内容
【题目】半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间.其电阻受温度影响较大.如图甲是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图像.根据这种半导体材料电阻的特性,小星和他的同学设计了一个电路(如图乙).可以测定某一空间的温度使用的器材如下:半导体电阻、电源、电流表(0-0.6A).开关,定值电阻R0(10Ω)、导线若干.
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(1)当环境温度为20℃时.电流表的读数为0.2A,求电源的电压。
(2)电流表的读数为0.4A时,当时环境温度是多少?半导体电阻的电功率是多少?
【答案】(1)12V (2)40℃ 3.2W
【解析】(1)由电路图R和R0串联,当t=20℃时,半导体电阻R=50Ω,根据欧姆定律和串联电路电压的关系得:
。
(2)当电流为0.4A时,定值电阻R0的电压为:
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根据欧姆定律和串联电路电压关系得:
根据甲图象可知,环境温度是40℃。
根据电功率公式得:
答:(1)当环境温度为20℃时.电流表的读数为0.2A,电源的电压为12V。
(2)电流表的读数为0.4A时,当时环境温度是40℃;半导体电阻的电功率是3.2W。
【题目】某物理兴趣小组在老师的指导下做了水火箭升空实验.实验器材有:饮料瓶、气筒、自行车气门、铁丝、橡皮塞、水等.水火箭构造如图所示.根据老师的介绍,同学们了解到水火箭升空原理如下:在瓶中装适量的水,塞好瓶塞后放在发射架上.用气筒向瓶内打气,瓶内上方气体压强达到一定程度,高压气体将水和橡皮塞从瓶口压出,利用水的反冲作用把瓶推向高空。 ![]()
(1)水火箭升空原理可利用我们所学过的知识来解释。
(2)实验后小星提出了问题:水火箭上升高度与什么因素有关呢?
小星猜想:可能与瓶中气体的压强有关;
小华猜想:可能与瓶中水的体积有关;
小军猜想:可能与瓶子的形状有关;
你认为影响因素还有(写出一点)。
(3)实验小组通过试验发现,瓶塞插入深度不同,瓶塞被冲出前用气筒充气次数不同(设每一次充入气量相同),他们选用同一可乐瓶,瓶中水量为300ml.通过站在不同楼层观察员目测进行数据记录.考虑到安全做了三次,实验结果如下:
瓶塞塞入深度 | 浅 | 深 | 更深 |
高度(m) | 2 | 5 | 12 |
这可验证水火箭上升高度与有关的猜想是否正确的。
(4)为了验证小华的猜想,请你为她设计一个可行的实验步骤:。