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【题目】伦敦设计与创新组织Deciwatt设计了一种靠重力发电的重力灯,以替代部分不发达地区仍在使用的煤油灯.如图所示,将18kg的重物挂在绳端,重物距地面2m高;松手后,在0.5h时间内匀速下落着地,重物下落时拉动绳子带动发电机转动,使3只规格均为“1.5V 0.05W”的小灯泡正常发光,不计绳重和摩擦,g取10N/kg,问:
(1)重物下落过程中,重力做功的功率为多少?
(2)该装置把重力做的功转化为电能的效率为多少?

【答案】
(1)解:重物下落过程中重力做功的功率:

P= = = = =0.2W


(2)解:3只灯泡正常发光时的总功率:

P=3×0.05W=0.15W,

装置把重力做的功转化为电能的效率:

η= ×100%= ×100%= ×100%= ×100%=75%


【解析】(1)知道重物的质量和下降的高度以及下落时间,根据P= = = 求出重物下落过程中重力做功的功率;(2)三只灯泡正常发光时的总功率等于三只灯泡额定功率之和,根据η= ×100%= ×100%= ×100%求出该装置把重力做的功转化为电能的效率.

练习册系列答案
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【题目】小军用如图所示的电路探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”.
(1)小军连接的电路有一处错误,请只改动一根导线,使电路连接正确(在应改动的导线上打“×”,用笔画线代替导线画出正确的接法)
(2)小军改正错误后,在开关闭合前,滑动变阻器的滑片应放在最(选填“右”或“左”)端.开关闭合后,发现电压表无示数,电流表有示数,电路可能的故障是
(3)图乙时他解决故障后某次实验的电流表和电压表示数,则小军选择的定值电阻是Ω.若使电压表的示数变大,小军应将滑动变阻器的滑片向(选填“左”或“右”)移动.
(4)小军进行了多次实验后,绘制了定值电阻的电流随电压变化的图象(如图丙所示).正确的图象是(选填“A”或“B”).
(5)小军看到实验桌上有一个额定电压为U的小灯泡,他想挑战只用一只电流表测量该小灯泡的额定功率.小军又找来一个已知阻值的定值电阻R0和两个开关S1 , S2 , 设计了如图丁所示的电路图,请补全小军的实验步骤.
①只闭合开关S和(选填“S1”或“S2”),调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为
②只闭合开关S和(选填“S1”或“S2”),保持滑动变阻器的滑片位置不变,读出此时电流表的示数为I;
③则小灯泡的额定功率的表达式为:P=(用字母表示).
(6)小军又想探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”.他利用如图戍所示的电路图,选择三个阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻.规格为“10Ω 1A”的滑动变阻器.若他想三次实验中控制电压表的示数为2V不变,则电源电压的选取范围是2V~V.

【题目】小明制作氧气浓度探测器,过程如下:
小明找来氧敏电阻Rx , 其电阻值与空气中氧气浓度的关系如表格所示.其中,氧气浓度为0时,氧敏电阻的阻值模糊不清,他对该电阻值进行测量.

氧气浓度/%

0

5

10

15

20

25

30

Rx

10

16

21

25

28

30

在集气瓶内,小明通过木炭燃烧制得氧气浓度为零的空气,再将Rx置于瓶内.甲图中电源电压恒为6V,①、②号导线已经连好.
(1)请用笔画线代替导线,在甲图中完成测量电路连接.

(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应移至(A/B)端.
(3)闭合开关S,发现电流表、电压表示数均为0.小明取下电压表,将电压表分别与导线①的两端、导线②的两端并联,示数都为0;将电压表与滑动变阻器B、D两端并联,示数也为0;将电压表与开关两端的接线柱并联,示数为6V.若电路只有一处故障,则电路故障为
A.导线①断路
B.导线②断路
C.滑动变阻器内部断路
D.开关S内部断路
(4)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片P,电压表、电流表示数如图乙所示,则氧气浓度为0时,Rx阻值为Ω.
(5)请在丙图中作出氧敏电阻Rx的阻值与空气中氧气浓度的关系图象.

(6)小明制作氧气浓度探测器的电路如图丁所示,其中,电源电压恒为6V,定值电阻R0阻值为5Ω.

小明将氧敏电阻包裹在塑料袋中,先用嘴吸尽其中的空气,在对塑料袋儿呼气,闭合开关S,电流表的示数为0.24A.他呼出气体中氧气浓度为 %;可见人呼吸时,(能/不能)将吸入肺中的氧气完全转化为二氧化碳.
(7)小明制作的探测器工作时,氧气浓度越高,电流表示数越 . 要想实现“氧气浓度越高,电表示数越大”,应选用电压表与上述电路中的并联.

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