题目内容
【题目】在某次综合实践活动中,晓益利用蓄电池(电压为 24V)、电压表(量程为 0~15V)、校准电阻 R0、滑动变阻器R(最大阻值为100Ω)等器材,设计了一种测定油箱内油量的方案(图甲),选配合适的校准电阻值,能够使油箱装满汽油,滑动变阻器的触片在某一端时,油量表示数为最大值(即电压表示数达到最大值)油箱中的汽油用完,滑动变阻器的触片在另一端时,油量表示数为零(即电压表示数为零)
(1)校准电阻除了可以校准表盘,还有什么作用? _________
(2)校准电阻的阻值为多少? _________
(3)另一个小组的大中同学设计了如图乙所示的电路,请你从能耗的角度分析这种方案的优点。___
【答案】见解析 见解析 见解析
【解析】
(1)由题知,电源电压U=24V,电路中若没有校准电阻R0,则R两端电压等于电源电压24V,超过了电压表量程0-15V,会被烧坏,所以校准电阻R0串联在电路中,除了可以校准表盘,还起到分压的作用,能避免电压超过电压表量程而损坏;
(2)当油箱装满汽油,由图甲知,滑片在下端,此时变阻器连入阻值最大,电压表示数达到最大值15V,
所以电路中电流:I=I0=IR==0.15A,
所以R0的阻值:R0=
(3)由图乙知,滑动变阻器始终以最大值串联入电路中,电压表示数UV=IR滑,能反映测量的变化情况,且电路中电阻始终处于最大值,由P=可知电路中功率最小,由W=Pt可知,同样时间内电路消耗的电能最少,所以乙图的电路设计可以节能。
【题目】近日,我国新型战略核潜艇(如图所示)为保障国家安全,进行了战略巡航。下表是核潜艇的部分性能参数
水下排水量 | 11500吨 | 水下最大航速 | 36节 |
水面排水量 | 9000吨 | 水下巡航速度 | 20节 |
艇长 | 135米 | 最大潜深 | 350米 |
艇宽 | 13米 | 发电机最大功率 | 25000千瓦 |
求:
(1)核潜艇以水下最大航速行驶,到距离2700km外的某海域执行任务所用的时间;(1节≈0.5m/s)
(2)核潜艇在水面航行时受到的浮力;下潜到最大深度时受到水的压强;(g=10N/kg,海水的密度ρ海水=1.03×103kg/m3)
(3)若核潜艇在水下巡航时,做水平匀速直线运动,所受阻力与速度的关系如图乙所示,它的动力功率是多少?