小丽家有一台多功能电热锅如图甲所示,如图乙是它的工作原理图。铭牌上的部分数字已经模糊不清,小丽为了知道电热锅各档的功率情况,把家里其它用电器关闭,只闭合电热锅上其中一档的开关,观察家里电能表(表盘如图丙所示)转盘在1min内所转过的转数,并记录在下表中。
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| 闭合的开关 | 所用时间t/min | 表盘转数n/r | 功率P/W |
| S1 | 1 | 15 | |
| S2 | l | 30 | |
| S3 | l | 45 |
(1)请你帮助小丽计算出三个开关独自闭合时所对应的功率并填入上表(不要求写出计算 过程)。
(2)右下表是小丽设计的电热锅使用时几种不同的功率组合,“●”表示对应开关闭合,请你在表格第一行填上对应的功率。
(3)三个开关全部闭合时,电路中的总电流多大?R3的阻值多大?
| 功率 开关 | ||||||
| S1 S2 S3 | ● ○ ○ | ○ ● ○ | ○ ○ ● | ● ○ ● | ○ ● ● | ● ● ● |
(4)假设在用电高峰期,电热锅两端的实际电压为额定电压的90%,则只闭合S3时,电热锅 的实际功率是多大?(不考虑电阻随温度变化)
(5)小丽要煮一锅稀饭,请你帮她设计一个合理的使用方案。
小红用伏安法测串联在电路中的定值电阻R和小灯泡L的阻值,并将两者进行比较,来研究它们的电阻是否随电压、电流的改变而改变,其实验电路图如图1所示。她测量的若干组数据如下表:
图1
| 项目 | 电流/A | 定值电阻 | 小灯泡 | ||
| 次数 | 电压Ul/V | 电阻R1/ | 电压U2/V | 电阻R2/ | |
| 1 | 0.1 | 1.2 | 12 | 0.2 | 2 |
| 2 | 0.16 | 1.9 | 11.9 | 0.8 | 5 |
| 3 | 0.2 | 2.4 | 12 | 1.4 | 7 |
(1)针对小红研究的问题,根据表格中的实验数据,你能得出什么结论?
(2)通过表格数据可以看出,小灯泡L的电阻R2随其两端电压U2变化的关系可以用下列图象(如图2所示) 来表示。
图2
(3)你认为小灯泡电阻发生明显变化的根本原因是什么?
小亮学习了机械效率的知识后,自己设计了一个测定动滑轮机械效率的实验装置,如图所示,测完之后他想到了一个问题:动滑轮的机械效率与哪些因素有关呢?对此,他做了以下猜想与假设:
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猜想与假设1:可能与重物匀速上升的速度大小有关,速度越大则机械效率越大。
猜想与假设2:可能与动滑轮的重力大小有关,动滑轮越重机械效率越小。
(1)关于影响动滑轮机械效率的因素,你还有其它的猜想与假设吗?
猜想与假设3:
猜想与假设4:
(2)请你选择其中一种猜想与假设,设计实验记录表格并画在下方的方框中(表格中要说明 实验中控制的因素和测量的物理量)。
验证:
(3)根据你的设计方案,写出计算机械效率的表达式(用实验直接测得的量表示):