题目内容
【题目】某物理兴趣小组为了探究地球表面水吸收太阳能的本领,做了如下实验:用一个脸盆装6 kg的水,水的表面积为0.1 m2,经过太阳光垂直照射15 min,水温升高了5 ℃,水的比热容为
。问:
(1)实验时6 kg的水15 min内吸收了多少热量?
(2)平均每分钟1m2水面吸收的热量是多少?
(3)若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度,至少需要燃烧多少液化气?(已知液化气完全燃烧放出的热量的42%被水吸收,液化气的热值是5.0×107 J/m3)
【答案】(1)1.26×105J(2)8.4×104 J/(min·m2)(3)6.0×10-3 m3
【解析】
(1)6 kg的水15 min内吸收的热量是:
;
(2)平均每分钟1m2水面吸收的热量是:
;
(3)由题意知:
;
根据
得,需要液化气的体积:
。
答:(1)实验时6 kg的水15 min内吸收了
热量;
(2)平均每分钟1m2水面吸收的热量是
;
(3)需要液化气的体积是
。
【题目】在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率是否相同”的实验中,实验室提供了如下器材:电源电压U恒为8V,滑动变阻器规格为“20Ω 2A”,小灯泡的额定电压U额=2.5V,额定功率小于1.2W,两个阻值分别为10Ω、20Ω的定值电阻R0可供选择。
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(1)为使小灯泡两端电压有一较大的调节范围,小聪设计了如图甲所示的电路,请用笔画线代替导线,完成图乙中实物电路的连接。
(__________)
(2)正确连接电路后,进行实验,记录的数据如表所示。当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图丙所示,小灯泡的额定功率为_____W。
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实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电压/V | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
电流/A | 0.24 | 0.32 | 0.38 | 0.44 | |
电功率/W |
(3)分析表中数据可得出结论:小灯泡工作时,消耗的电功率随电压的增大而_____。根据数据还可判断出,小聪在实验中选用的是R0=________Ω的定值电阻。
(4)完成实验后,爱动脑筋的小聪又想出一种测量小灯泡额定功率的方法,设计了如图丁所示的电路,所用电压表量程为“0~15V”,请将以下实验步骤补充完整。
①检查电路无误后,闭合开关S,将开关S1拨至“1”,调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为_____V;
②滑片不动,再将开关S1,拨至“2”,读出电压表示数为U0;
③小灯泡的额定功率:P额=_________。(用U额、U0、R0表示)