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小明、小亮和小敏共同设计了一种测定水平方向风力的装置.其原理如图所示:绝缘轻弹簧的左端固定在O点,右端与中心有孔、表面竖直的金属迎风板相连,一起套在左端也固定在O点的粗细均匀、电阻随长度均匀变化且水平放置的金属杆上,迎风板与金属杆接触良好;电路中左端的导线与金属杆的左端相连,右端的导线连接在迎风板上并可随迎风板移动,R是定值电阻,a、b、c、d为四个接线柱.
(1)在他们的设计中,若要求在风力增大时,接入电路的电表的示数也随之增大,则应该________
A.在a、b之间接电流表,在c、d之间连接导线
B.只在a、b之间接电流表
C.在c、d之间接电压表,在a、b之间连接导线
D.只在c、d之间接电压表
(2)为了较准确地测出水平方向风力的大小,三位同学先对选定的轻弹簧和金属杆进行了两项测量.
①小明利用测量的数据作出了原长为40 cm的轻弹簧的长度l与所受压力F的关系图像(如图甲所示).由图可知:该弹簧每缩短10 cm,弹簧受到的压力将增加________N.
②小亮和小敏设计了如图乙所示的电路,用来测量长度为50 cm的金属杆的电阻.他们备选的部分器材有:
A.电源(能够提供3 V的稳定电压)
B.电流表A(量程为0~0.6 A)
C.电压表V(量程为0~3 V)
D.滑动变阻器R1(阻值变化范围为0~5 Ω)
E.滑动变阻器R2(阻值变化范围为0~10 Ω)
选好器材后,小亮和小敏在实验中正确操作,他们记录的测量数据如下表.
根据他们的测量数据可以知道:他们在实验中选用的滑动变阻器是________(填写器材的序号字母);他们测出的金属杆的电阻是________Ω.
(1)在他们的设计中,若要求在风力增大时,接入电路的电表的示数也随之而增大,则应该
A.在a、b之间接电流表,在c、d之间连接导线
B.只在a、b之间接电流表
C.在c、d之间接电压表,在a、b之间连接导线
D.只在c、d之间接电压表
(2)为了较准确的测出水平方向风力的大小,三位同学先对选定的轻弹簧和金属杆进行了两项测量.
①小明利用测量的数据做出了原长为40cm的轻弹簧的长度l与所受压力F的关系图象[见图乙].由图可知:该弹簧每缩短10cm,弹簧受到的压力将增加
②小亮和小敏设计了图(丙)所示的电路,用来测量长度为50cm的金属杆的电阻.他们备选的部分器材有:
A.电源(能够提供3V的稳定电压)
B.电流表A(量程0~0.6A)
C.电压表V(量程0~3V)
D.滑动变阻器R1,(阻值变化范围为0~5Ω)
E.滑动变阻器R2(阻值变化范围为0~10Ω)
选好器材后,小亮和小敏在实验中正确操作,他们记录的测量数据如下表.
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| A表示数(A) | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 |
| V表示数(V) | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
(3)三位同学最后根据(1)的要求,按图(甲)进行组装时,除用到上述选定的轻弹簧、金属杆和(2)中备选的电源、电表外,还选了阻值R=3Ω的定值电阻.
如果无风时,O点到迎风板的距离以及轻弹簧的长度均等于弹簧的原长,则该装置能够测量的最大水平风力是
(4)对小明、小亮和小敏设计的测定水平方向风力的装置,从力的角度,请你指出可能对测量准确度产生影响的因素之一:
小明、小亮和小敏共同设计了一种测定水平方向风力的装置.其原理如下图(甲)所示:绝缘轻弹簧的左端固定在D点,右端与中心有孔、表面竖直的金属迎风板相连,一起套在左端也固定在O点的粗细均匀、电阻随长度均匀变化,且水平放置的金属杆上,迎风板与金属杆接触良好;电路中左端导线与金属杆的左端相连,右端导线连接在迎风板上并可随迎风板移动,R是定值电阻,a、b、c、d为四个接线柱.
(1)在他们的设计中,若要求在风力增大时,接人电路的电表的示数也随之而增大,则应该________
A.在a、b之间接电流表,在c、d之间连接导线
B.只在a、b之间接电流表
C.在c、d之间接电压表,在a、b之间连接导线
D.只在c、d之间接电压表
(2)为了较准确的测出水平方向风力的大小,三位同学先对选定的轻弹簧和金属杆进行了两项测量.
①小明利用测量的数据作出了原长为40 cm的轻弹簧的长度l与所受压力F的关系图象[见下图(乙)].由图可知:该弹簧每缩短10 cm,弹簧受到的压力将增加________N.
②小亮和小敏设计了图(丙)所示的电路,用来测量长度为50 cm的金属杆的电阻.他们备选的部分器材有:
A.电源(能够提供3 V的稳定电压)
B.电流表A(量程0~0.6 A)
C.电压表V(量程0~3 V)
D.滑动变阻器R1,(阻值变化范围为0―5 Ω)
E.滑动变阻器R2(阻值变化范围为0~10 Ω)
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选好器材后,小亮和小敏在实验中正确操作,他们记录的测量数据如下表.
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根据他们的测量数据可以知道:他们实验中选用的滑动变阻器是________(填器材的序号字母);他们测出的金属杆的电阻是________Ω.
(3)三位同学最后根据(1)的要求,按图(甲)进行组装时,除用到上述选定的轻弹簧、金属杆和(2)中备选的电源、电表外,还选了阻值R=3 Ω的定值电阻.
如果无风时,O点到迎风板的距离以及轻弹簧的长度均等于弹簧的原长,则该装置能够测量的最大水平风力是________N.
(4)对小明、小亮和小敏设计的测定水平方向风力的装置,从力的角度,请你指出可能对测量准确度产生影响的因素之一:________.
其中,R是光敏电阻,此光敏电阻的阻值R、流过线圈电流I与光照度E(单位勒克斯,符号lx)之间的几组实验数据如下表所示
| 光照度E/lx | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
| 光敏电阻R/Ω | 60 | 30 | 20 | 15 | 12 | 10 10 |
| 线圈中电流I/mA | 21.4 | 27.3 | 30.0 | 31.6 | 32.6 | 33.3 |
(1)分析表格中数据,当光照度为30lx时,光敏电阻的阻值为
(2)请根据表格中的数据在图乙中先描点,再用平滑的曲线画出光敏电阻随光照度变化的图象.
(3)白天,太阳能电池板将
(4)在图甲中请用铅笔画线将电路原理图连接完整,使工作电路能正常工作(与触点的接线只能接在静触点上,图中已给出静触点E、F、G、H的四根引线;连线不能交叉).
(5)100瓦的LED路灯照明亮度相当于250瓦的高压钠灯.若每天平均使用10h,如果用100瓦的LED 替代250瓦的高压钠灯进行照明,则一个月(按30天计算)每杆路灯可节约电能
(1)你认为利用太阳能有哪些好处?
(2)太阳能热水器是采用光转化为热的方式利用太阳能的,我国太阳能热水器已走进了千家万户.小明家的太阳能热水器的采光面积是2.1m2,若我市向阳的地方每平方米的面积1h得到的太阳辐射能平均为3×106J,每天接受太阳能的时间以8h计算,热水器能把接收到的太阳能的50%转化成水的内能,则正常情况下,该热水器一天能把150kg、初温为20℃的水加热到多少℃?
(3)为了进一步利用太阳能,人们正在发太阳能电动车.如图甲所示是人们研制的太阳能电动三轮车,车子顶部的太阳能电池板将光能转化为电能储存在太阳能电池中,电池再给三轮车的电动机供电.
①制造太阳能电动三轮车车架有各种不同的新材料,部分材料的技术指标如下表所示:
| 材料 技术指标 |
锰铜 | 铝合金 | 钛合金 | 碳纤维 |
| 性能(强度) | 强 | 较弱 | 较强 | 强 |
| 密度(kg?m-3) | 7.9×103 | 3.0×103 | 4.5×103 | 1.6×103 |
②小明同学设计的调节电动机转速的简化电路图如图乙所示,若太阳能电池的电压保持不变,调速电阻的最大阻值为50Ω.闭合开关S,当调速电阻的滑片P滑到最左端时车速最大.此时电流表示数为5A,电动机电功率最大为960W;当调速电阻的滑片P滑到最右端时车速最小,此时电流表示数为1A,求这时电动机的电功率是多少?假设电动三轮车电动机线圈电阻为2Ω,在水平路面上匀速直线行驶时受到的摩擦力为100N,则该电动三轮车可调速度范围为多少?