题目内容
【题目】科学家发现某种合金具有“形状记忆功能”:如果在较低温度时将它弯曲成某一形状,然后加热到较高温度时再弯曲成另一形状;那么当降到原来较低温度时,它会自行恢复到低温时的形状.现用它制成如图所示的装置:在可绕圆心O转动的均匀轻质圆盘上安装了一个用形状记忆合金做成的螺旋圈,它们在温度低时收紧、在温度高时放松.实验表明:当把该圆盘的下半部分浸在盛有一定量热水的水槽中时,只要给圆盘一个起始转动的力,圆盘就能克服摩擦和水的阻力连续转动起来.
(1)上述装置能否看做是一个“永动机”?为什么?
(2)发挥你的想象力,提出一个巧妙应用形状记忆合金的设想(参照示例,另举1例).
示例:用形状记忆合金制作一个“保险丝”,安装在电器内易发热物体附近,当温度过高时,记忆合金就恢复到它高温时的形状,断开电路,防止电器过热.
设想:(所提的设想应是制作“保险丝”以外的)
【答案】不能。因为它需用热水,消耗热能,如果热水变成了冷水,它也就不转了 用形状记忆合金制作一个“警示铃”,安装在仓库门口附近,当发生火灾温度升高时,记忆合金恢复到高温时的形状,接通电路,电铃响起
【解析】
能量即不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中其总量不变,叫能量守恒定律;根据形状记忆可用于设计因温度的高低变化而引起现象的变化。
(1)由于能量的转化或转移具有方向性,如果不给它提供热水,消耗热能(或者如果热水变成了冷水),它也就不转了,因此永动机违背了能量守恒定律;
(2)可类比上述应用,用形状记忆合金制作一个“警示铃”,安装在仓库门口附近,当发生火灾温度升高时,记忆合金恢复到高温时的形状,接通电路,电铃响起。
【题目】实验室提供的实验器材有电源、开关、导线、滑动变阻器、电流表、电压表、定值电阻(5 、10 、15 、20 、25 、30 )。小东想证明:电压一定时,通过导体的电流同导体的电阻成反比。
(1)画出实验原理图。
(_____)
(2)请帮助小东同学完成下述实验步骤:
①电表调零,断开开关,按电路图连接电路,将滑动变阻器调至阻值最大处。
②闭合开关,移动滑片P至适当位置,电压表示数为U,________________________。
③仿照步骤②,____________________,调节滑片P,使电压表示数始终为U,读出每次电流表的示数I,将每次的电流I和对应的电阻R记录在表格中。
(3)实验过程中小东保持定值电阻两端电压为2V不变,实验后收集到的数据如下表:
R/ | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
I/A | 0.4 | 0.2 | 0.12 | 0.1 | 0.08 | 0.06 |
请在坐标纸上描出实验数据点,并画出I-R图象。
(_____)
【题目】小明按如图所示的电路图连接电路进行探究性实验,R2为定值电阻.
(1)实验开始前,开关应处于____状态,滑动变阻器R1滑片应调到最___(左/右)端.
(2)实验时,闭合开关,发现A1、A2、V、V2表有示数,V1表无示数,故障原因可能是____.排除故障后,三次改变滑动变阻器的滑片P的位置得到下表中的数据:
次数 | V示数(V) | V1示数(V) | V2示数(V) | A1示数(A) | A2示数(A) |
1 | 12 | 8 | 4 | 0.4 | 0.4 |
2 | 12 | 6 | 6 | 0.6 | 0.6 |
3 | 12 | 4 | 8 | 0.8 | 0.8 |
(3)分析比较上表中两个电流表示数和3个电压表示数关系可得结论_____;
(4)比较电流表A2和电压表V2示数,可得结论:____.
(5)从实验数据可知,R2的阻值为____Ω;若滑动变阻器R1的最大阻值为50Ω,则电压表V2的最小示数为____V.