题目内容
【题目】热敏电阻是敏感元件的一类, 广泛应用于控制电路中,其阻值会随环境温度的改变而改变.如下图甲所示,电源电压不变,电流表是小量程电流表,其允许通过的最大电流为0.02A,电压表的量程为0~3V,滑动变阻器R铭牌上标有“250Ω 0.3A”字样, 为热敏电阻,其阻值随环境温度变化关系如图乙所示.闭合开关S,若把该电路放在温度为10℃的环境中,滑动变阻器滑片调到最左端,此时电路中电流表示数为0.0l2A.求:
(1)电源的电压.
(2)若环境温度为40℃时,要保证整个电路元件的安全,滑动变阻器可以调节的范围.
(3)图甲电路可以安全正常工作的最高环境温度.
【答案】
(1)解:由图示电路图可知,滑片在最左端时,只有热敏电阻接入电路,由图乙所示图象可知,温度为10℃时,热敏电阻阻值为500Ω,电源电压:U=IRt=0.012A×500Ω=6V;
答:电源的电压为6V.
(2)解:由图乙所示图象可知,温度为40℃时,热敏电阻阻值为200Ω,电路最大电流为0.02A,电路最小电阻: ,滑动变阻器的最小阻值:R滑最小=R最小-Rt=300Ω-200Ω=100Ω,电压表量程为3V,热敏电阻两端最小电压:Ut最小=U-U滑=6V-3V=3V,电路最小电流: ,滑动变阻器最大阻值: ,滑动变阻器的取值范围:100Ω~200Ω;
答:若环境温度为40℃时,要保证整个电路元件的安全,滑动变阻器可以调节的范围是100Ω~200Ω.
(3)解:电路最大电流为0.02A,电源电压U=6V,电压表达到最大示数3V,滑动变阻器的最大阻值: ,热敏电阻的最小阻值R1小=R=150Ω,热敏电阻的阻值为150Ω时,由图乙可知其工作的最高环境温度45℃.
答:图甲电路可以安全正常工作的最高环境温度为45℃.
【解析】(1)由图示图象求出热敏电阻阻值,然后由欧姆定律求出电源电压.
(2)由图示图象求出热敏电阻阻值,然后根据串联电路特点与欧姆定律求出滑动变阻器的阻值,确定其阻值范围.
(3)小量程电流表A允许通过的电流最大时,电路中的电阻最小,随着温度的升高热敏电阻Rt逐渐减小,当滑动变阻器达到最大阻值时,热敏电阻达到最小阻值,此时热敏电阻正常工作的环境温度达到最高值.
【考点精析】根据题目的已知条件,利用欧姆定律及其应用的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握欧姆定律的应用: ① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大.(R=U/I) ② 当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R) ③ 当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR).
【题目】在“探究影响浮力大小因素”的实验中,一组同学提出了4种猜想. 小华:浮力大小与液体密度有关;
小红:浮力大小与物体浸入液体的体积有关;
冬冬:浮力大小与物体所受的重力有关;
玲玲:浮力大小与物体的形状有关.
他们找来了体积相同的A、B两块实心金属块、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等仪器.按照图中所示规范地完成了实验,记录了如表所示的实验数据
次数 | 金属块 | 物体重力/N | 液体密度 g/cm3 | 物体浸在液体中的体积/cm3 | 测力计的 示数/N |
1 | A | 5 | 1.0 | 20 | 4.8 |
2 | A | 5 | 1.0 | 60 | 4.4 |
3 | A | 5 | 1.0 | 100 | 4.0 |
4 | A | 5 | 1.2 | 100 | △ |
5 | B | 3 | 1.2 | 100 | 1.8 |
观察表中数据,回答下列问题:
(1)根据表格中实验数据,可知A物体浸在液体中的体积为60cm3时,物体A所受浮力大小为N;表格中标有“△”的位置的数据应该是;
(2)通过分析比较第次实验数据,能够说明小华同学的猜想是正确的;分析比较第次实验数据,能够说明小红同学的猜想是正确的;
(3)为了验证冬冬同学的猜想,他们选择了第次实验数据,他们发现浮力大小与物体所受的重力(选填“无关”或“有关”);
(4)要验证玲玲的猜想,同学们又找来了一块橡皮泥,他们把橡皮泥捏成不同形状,先后放入水中,发现有的漂浮在水面上,有的下沉.他们由此得出结论:浮力的大小与物体的形状有关.请指出他们实验方法的错误之处: .
【题目】2015年9月1日沈丹高铁建成通车.丹东和沈阳一小时经济圈成为现实.五一放假期间,铭铭与家人乘坐高铁从丹东到沈阳游玩.如图是他们乘坐的“和谐号”高铁列车,下表是它的部分参数.
满载时总质量 | 1000t |
车轮与铁轨接触总面积 | 0.8m2 |
最高时速 | 360km/h |
(1)满载的列车停在水平轨道上时,对轨道的压强是多少?
(2)丹东至沈阳站的高铁全长约240km.若列车以最高时速在水平轨道上匀速行驶,所受阻力是其满载时重力的0.01倍,此过程中牵引力的功率是多少?
(3)“和谐号”运行1km耗电1.075×108J,若这些电能全部由燃烧柴油来获得,列车行驶1km需要消耗多少kg柴油?(q柴油=4.3×107J/kg)