太阳能热水器能利用太阳能把水从低温加热到高温,以满足人们日常生活的需要.如图甲所示,太阳能热水器主要由两部分构成:一部分是由许多根玻璃吸热管组成的集热器,每根玻璃吸热管由双层玻璃管组成,双层玻璃管之间是真空.如图乙所示是玻璃吸热管的工作原理图,它的结构与保温瓶的玻璃内胆相似,只是在玻璃吸热管的内表面涂了一层黑色的吸热材料;另一部分是保温储水箱,保温储水箱下部与玻璃吸热管相通.
玻璃吸热管工作原理如图乙所示:当太阳光入射到黑色的吸热层上时,黑色吸热层能把太阳能更有效地转化为内能,将管内的水加热.向光一侧的水被加热后体积增大,向上运动;背光一侧的水由于温度较低,向下运动,形成冷热水循环,最终整箱水都升高至一定的温度.玻璃吸热管具有吸热保温作用.
请回答以下问题:

(1)玻璃吸热管内向光一侧的水吸热后体积增大、密度
变小
变小
(选填“变大”、“不变”或“变小”).
(2)能否将黑色的吸热材料涂在玻璃吸热管的外表面上?简单说明理由.
不能,因为玻璃是热的不良导体,集热管中又有真空层,不利于将热量传递给管内的水
不能,因为玻璃是热的不良导体,集热管中又有真空层,不利于将热量传递给管内的水

(3)将质量为100kg的初温为20℃的水加热到60℃,求这些水需要吸收多少热量?[水的比热容是4.2×103J/(kg?℃)]
(4)某品牌太阳能热水器集热器面积为S=2m2,热效率为η=40%(即热水器能将照射到玻璃吸热管上的太阳能的40%转化为水的内能),该地点太阳能辐射到地面的平均功率为P=1.4×103W/m2(即平均每平方米每秒钟太阳辐射能为1.4×103J).在第(3)小题中水吸收的热量由该热水器提供,求需要加热多长时间?
在完成“测量小灯泡功率”的实验后,小明产生疑问:实验中滑动变阻器接入电路的阻值发生变化时,它消耗的电功率如何变化呢?为此,他找来了下列器材:电流表、电压表、开关各一个,一个额定电压是4.5V、正常工作电流约为0.5A的小灯泡,三个规格分别为“20Ω,1A”、“30Ω,0.5A”和“50Ω,1A”的滑动变阻器,导线若干,电源(电压为6V).
实验中小明设计的电路如图所示,在正确的连接和调节滑片后,他测出的数据如下表:
实验次数 1 2 3 4 5 6 7
电压表示数/V 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5
电流表示数/A 0.17 0.22 0.28 0.34 0.39 0.44 0.51
电阻/Ω 26.5 18.2 8.82 6.41 4.55 2.94
功率/W 0.77 0.98 1.02 0.98 0.88 0.76
(1)在表中的空格处填上适当的数据;
(2)通过分析表中的数据,你认为小明选择的是规格为
50Ω,1A
50Ω,1A
的滑动变阻器;
(3)分析表中的数据,写出该滑动变阻器消耗的功率随它接入电路的电阻变化而变化的情况是
滑动变阻器接入电路的电阻减小时,变阻器消耗的功率先增大,再减小
滑动变阻器接入电路的电阻减小时,变阻器消耗的功率先增大,再减小

(4)利用现有的器材,还可以完成实验是:
测灯泡的电阻
测灯泡的电阻

(5)另一位同学建议用一个定值电阻换下电路中的灯泡再进行研究,他这样做的原因是:
灯泡灯丝的电阻受温度的影响而发生变化
灯泡灯丝的电阻受温度的影响而发生变化
小红想测出一个实心小木球的密度.但是发现小木球放在水中会漂浮在水面上,无法测出它的体积.小红设计了以下实验步骤:
(a)把适量的水倒进量筒中如图a所示,记录此时水的体积为V1
(b)把小铁块单独放入水中静止时如图b所示,记录此时量筒中水面的示数为 V2
(c)用细线将小木球系在小铁块上,放入水中,静止时如图c所示,记录此时量筒中水面的示数为V3
(d)从水中取出小木球,用天平测量质量,天平平衡时如图d所示,记录小木球质量为m;
(e)利用密度公式计算出结果.

(1)将托盘天平放在水平台上,将游码移到标尺的左端,发现指针偏左,则应向
调节天平平衡螺母,使天平平衡;实验中使用天平测出木球的质量m=
11.2
11.2
g,木球的体积V=
20
20
cm3,计算出小木球的密度ρ=
0.56×103
0.56×103
kg/m3.此值比木球密度的真实值要
偏大
偏大
(选填“偏大”或“偏小”),原因是
从水中取出球后,上面沾有水使得所测质量偏大
从水中取出球后,上面沾有水使得所测质量偏大

(2)实验后,她总结经验,发现了误差较大的原因,而后思考出:如果不用天平,只在c步骤后增加一个步骤也可以测出小木球的密度.请你写出这个步骤
剪断细线让小木球在水中处于漂浮状态(或静止后),静止时记录此时量筒中水面的示数为V4
剪断细线让小木球在水中处于漂浮状态(或静止后),静止时记录此时量筒中水面的示数为V4

根据你补充的步骤,写出计算小木球密度的表达式
ρ=
V4-V1
V2-V3
ρ=
V4-V1
V2-V3
.(均用字母表示,水的密度为ρ
 0  40413  40421  40427  40431  40437  40439  40443  40449  40451  40457  40463  40467  40469  40473  40479  40481  40487  40491  40493  40497  40499  40503  40505  40507  40508  40509  40511  40512  40513  40515  40517  40521  40523  40527  40529  40533  40539  40541  40547  40551  40553  40557  40563  40569  40571  40577  40581  40583  40589  40593  40599  40607  235360 

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