半导体和金属的导电能力随温度的变化特点是不同的.因此,利用它们制成的元件在生活中也各有各的用途.
(1)一个由某半导体材料制成的加热器,通电后,加热器在发热的同时,也在向外界放热.图甲为发热功率P发热和P散热散热功率与温度t之间关系的图象.
由图象可知.加热器工作时的稳定温度为 ℃,当温度稍高于稳定温度时,P发热
P散热(填“>”,“=”或“<”);此时发热功率继续减小,可推知,元件的电阻在继续 .(选填“增大”、“减小”或“不变”)
(2)如图乙是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图像,若用该电阻R与电源(电压为3 V)、电流表(量程为0~5 mA)、电阻R’串联起来,连接成如图丙所示的电路.用该电阻R做测温探头,把电流表的刻度改为相应的温度刻度,得到一个简单的“金属电阻温度计”,电流刻度较大处对应的温度刻度较 (选填“高”或“低”);请通过计算说明,若R’=450Ω,则图丁中指针所指处对应的温度数值为 ℃.
某科技小组的同学设计制作了一款自动控温烘干箱,箱内主要电路包括控制电路和工作电路,其原理图如图所示。控制电路电源电压为8V,R为变阻器,Rt为热敏电阻、Rt阻值与箱内气温关系如下表所示。工作电路电源电压为220V,R0为电热丝,阻值恒为88Ω,M为电风扇,铭牌上标有“220V 20W”字样,其作用是使箱内空气均匀受热,红、绿指示灯用于分别指示电路加热、待机状态。当控制电路的电流达到0.025A时,衔铁被电磁铁吸住,工作电路处于待机状态,当控制电路电流减小到某值时,衔铁被释放,工作电路处于加热状态。
t/℃ |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
Rt/Ω |
305 |
245 |
200 |
170 |
150 |
(1)将控制电路中变阻器R的阻值调为120Ω时,箱内气温最高可达多少摄氏度?(电磁铁的线圈电阻不计)
(2)重新调节变阻器R,同时闭合开关S1、S2,箱内气温与时间关系如图乙所示,若电热丝R0加热空气的效率为80%,衔铁每次被吸住的时长均为300s,箱内空气质量恒为2.2kg、比热容为1×103J/(kg•℃)。求开关S1、S2闭合20min内,工作电路总共消耗的电能是多少焦耳?(控制电路、指示灯及电风扇M产生的电热均不计,指示灯消耗的电能不计)
桂林经常使用喷雾车对街道进行降温除尘,总重为6×104N的喷雾车静止在水平路面上时,车轮与路面的总接触而积为0.15m2。某次作业中喷雾车在8×103N的牵引力作用下,以4m/s的速度水平匀速行驶了30s。求:
(1)静止时,喷雾车对水平路面的压强等于多少帕斯卡?
(2)在这30s内,牵引力对喷雾车做功等于多少焦耳?
阅读下列短文,回答问题。
超声波测速
超声波是振动频率高于20000Hz的声波,它具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点,可用于测距、测速等。
测距是测速的基础,如图甲所示,超声波测速仪向静止的汽车发射超声波信号(简称信号),同时开始计时,信号传播过程中遇到汽车会被反射,测速仪接收到返回的信号停止计时,根据记录的时间及其与路程、速度的关系,可计算出汽车与测速仪之间的距离。图乙是信号传播过程的s﹣t图象,s表示信号与测速仪之间的距离,t表示信号传播的时间。
测速仪测量汽车速度的原理是:测速仪向运动的汽车先后发射两次信号,根据汽车在两次遇到信号之间所通过的路程及所用的时间,由速度公式可得出汽车的平均速度。
测速仪在公路上对某跑车进行测速时,向匀速驶来的跑车发射两次信号,两次发射信号的时间间隔是1.0s,第一次发射信号到接收用时0.6s,第二次发射信号到接收用时0.3s。经测速仪测定,该跑车超速,驾驶员将受到交警部门处罚。(超声波速度取340m/s)
(1)人耳 (选填“能”或“不能”)听到超声波,超声波测速是利用了超声波的指向性好、能量集中、 等特点。
(2)如图乙所示,若t0=0.4s,则静止的汽车与测速仪之间的距离为 m。
(3)通过计算,在图丙中,大致画出测速仪对该跑车发射的两次信号传播过程的s﹣t图象(t从第一次发射信号开始计时),跑车在两次遇到信号之间通过的路程为 m,跑车的速度大小为 m/s。
如图甲是某品牌家用电吹风,其电路如图乙所示,R1、R2为电阻丝,M为电动机。通过调节开关,可使电吹风分别处于“停止”“冷风”“暖风”或“热风”四种状态。
(1)要使电吹风正常工作,图甲中的A处应安装 ,B处应安装 。(选填“电动机”或“电阻丝”)
(2)如图乙,要使电吹风处于“冷风”状态,应闭合开关 ,要使电吹风处于“暖风”状态,应闭合开关 。
(3)已知电吹风处于“暖风”状态时,从出风口吹出的空气温度升高了20℃;处于“热风”状态时,从出风口吹出的空气温度升高了30℃。假设这两种状态下的热效率相同,相同时间内吹出的空气质量相同,则R1:R2= 。
(4)电吹风用了几年后,由于电阻丝的升华,实际发热功率会 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
小明发现,晚上坐公交车时在车窗玻璃里看到另一个“自己”,而白天却看不清。结合平面镜成像知识,他思考以下问题:
(1)在车窗玻璃里看到的另一个“自己”是光的 形成的像。
(2)如图甲所示,小车的前挡风玻璃是倾斜的,从光学角度分析,这样设计的目的是: (写出一条);此外,晚上开车时,来自后方车辆的强光入射到前挡风玻璃,被反射到 (选填“上方”或“下方”),以减少对司机视线的干扰。
(3)在探究平面镜成像特点的实验中,如图乙所示。
①组装器材时,要使玻璃板与水平桌面相互 。
②实验需要记录像与物的大小关系,还需要记录物理量 和 。
③实验中如果将蜡烛B也点燃,对实验的影响是 (写出一条)。