题目内容
【题目】如图是测定滑轮组的机械效率的实验装置,除了图中器材外,还需要_____和_____;除钩码重外,还要测出的数据有_____、_____、_____;弹簧测力计的拉力方向应_____,钩码应_____上升;将图中钩码减少一个,则滑轮组的机械效率将_____。
【答案】弹簧测力计 刻度尺 物体提升的高度 绳子自由端移动的距离 弹簧测力计的示数 竖直向上 匀速 降低
【解析】
在实验中,需要的器材有刻度尺,钩码,弹簧测力计,铁架台,一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,细绳;在实验中需要测量的物理量有:物重,拉力,物体上升的高度,拉力移动的距离;在实验过程中,为了正确测量绳端拉力需要使测力计在竖直方向匀速运动;了解增大机械效率的方法有二:一是增大有用功,即拉更重的重物;二是减小额外功,如减小摩擦、减轻动滑轮重。
[1][2]根据已准备的实验器材,可知还需要弹簧测力计和刻度尺;
[3][4][5]根据公式,可知,已知钩码的重,所以需要测量的物理量为:物体提升的高度,绳子自由端移动的距离,弹簧测力计的示数;
[6]要正确测量绳端拉力,需使测力计在竖直方向做匀速运动,故弹簧测力计的拉力方向应竖直向上;
[7]由题意可知,弹簧测力计匀速向上拉动时,钩码应匀速上升;
[8]使用的滑轮组不变,所做的额外功相同,被提升物体的重力变小,有用功在总功中占的比值越小,故机械效率降低。
【题目】如图是贮水式电热水器的简化电路图,S1是手动开关;S2是温控开关,置于热水器水箱内部,当水温低于40℃时自动闭合,达到40℃时自动断开;R1和R2均为阻值不变的电热丝。使用时闭合开关Sl,电热水器开始工作,电热水器部分参数如表所示。
额定电压 | 220V |
保温功率 | 220W |
加热功率 | 1500W |
水箱容积 | 50L |
设定温度 | 40℃ |
额定频率 | 50Hz |
(1)电热丝R1的阻值是多少?
(2)加热时流过电热丝R2的电流是多少?
(3)将初温20℃的一满箱水加热至设定温度,则水需要吸收的热量是多少?若电热丝产生热量的80%被水吸收,则电热丝需正常工作多长时间?(水的比热容为c水=4.2×l03J/(kg℃),ρ水=1.0×103kg/m3)