小明根据所学的电学知识,想设计一个汽车超载自动报警电路.他查阅了相关资料了解到压敏电阻是阻值随压力变化而变化的元件,并了解到压敏电阻在生活中的一种应用——压力传感器.压力传感器受到的压力越大,输出的电压就越大,用它可以称量汽车的重.某压力传感器输出电压与压力的关系如下表:
小明利用该压力传感器和电阻箱R'(最大电阻999.9Ω)及部分其它器材设计了图甲所示的电路,闭合开关S,当线圈中电流大于或等于20mA时,电磁继电器的衔铁被吸合.已知继电器线圈的电阻为25Ω,继电器电路的电源电压由传感器的输出电压U提供.(假设U不受继电器电路影响)
(1)根据表格中数据,请在图乙给定的坐标系中描绘出压力传感器的输出电压随压力变化的图像;
(2)当压力增加到一定程度时,电铃报警,说明汽车超载,则图甲中电铃应接在 (选填“A、B”或“C、D”)两端;
(3)小明希望压力大于或等于2.4×105N时,启动报警系统,则电阻箱R'的电阻应调节到多大?
(4)要使该装置报警,汽车的最小重力为多少?
为了配合今年“世界环境日”的主题活动,小明所在的课外活动兴趣小组对街上行驶的电动自行车和摩托车做了一个调查,下表中所列的是某品牌电动自行车和摩托车的部分技术参数:
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(1)假设给电动自行车的蓄电池充电时,消耗的电能全部转化为蓄电池的化学能。那么,电动自行车每行驶1Km电动机平均做的有用功大约是多少?当自行车以最高车速匀速行驶时,电动机的功率大约是多大?
(2)摩托车每行驶1Km大约要消耗多少能量?
(3)与摩托车相比,电动自行车有哪些优势?(说出一个方面)
(汽油的密度:0.71×103kg/m3;汽油的热值:4.6×107J/ kg )
右图是一个加热、保温电路的一部分。电热丝R1规格为“220V 1100W”,限流电阻R2=506Ω。电路的工作原理是:当温控开关S接a时,电热丝R1接入电路,电路处于加热状态;当达到一定温度时,温控开关S自动从a切换到b,电路处于保温状态。正常工作时,加热功率1100W,保温功率88W。(电源电压保持不变,电阻不随温度变化。)
(1)请你按照上述原理,对右图进行连线,使它成为完整的电路图;
(2)某天在使用(1)中已经连接完整的电路时,R1烧毁了。有人想使电路恢复正常工作,设计了下面方案。请通过计算、分析,对两个方案作出评价:
方案一:用“220V220W”电热丝R3、“220V 880W”电热丝R4串联替代R1;
方案二:用两根都是“220V 550W”的电热丝R5并联替代Rl。
(3)请你选用下表所提供的电热丝,再设计一个方案,使(2)中损坏的电路恢复正常工作,并说明设计理由。
电热丝:
符号 |
R6 |
R7 |
R8 |
R9 |
规格 |
220V 500W |
220V 600W |
220V 2200W |
110V 550W |
数量 |
1 |
1 |
2 |
3 |
漏刻是我国古代一种用滴水来计量时间的仪器。
如图所示是漏刻的简单模型。图中容器A是底面积为250cm2的圆柱形薄壁玻璃缸,容器顶盖上有大小两个孔;B是用密度为0.5×103kg/m3塑料制作的边长为10cm立方体底托;C为质量可忽略不计、总长度为60cm的轻质塑料标尺,标尺的一端与底托相连,标尺上均匀的刻有厘米刻度;D为固定于容器盖口处的指示箭头。某次模拟计时实验中,同学们先将自来水龙头调至均匀间隙滴水状态,并测得水龙头每分钟滴水50滴,并用量筒测得每50滴水的体积为25.0cm3.再在容器A中加入适量水,将底托B放入水中,使其浮于水面上,此时标尺C呈竖直状态且位于大孔下方,指示箭头D恰好指于标尺的顶端零刻度处。此时开始滴水计时,假设整个计时过程标尺始终处于竖直状态,经过3小时后,问:
(1)指示箭头D应指在标尺上何处?
(2)此时标尺和底托所受的浮力是多少牛顿?
(3)此装置最多还能计时几小时?
(4)若要使此装置的计时总时间增加一倍,最简单的办法是什么?简要说明理由。
如图是电饭锅的实物图,图(甲)是它的内部电路图,图(乙)是电路简图它有“高温烧煮”和“焖饭、保温”两挡,由温控开关自动控制.煮饭时,先要按下温控开关按钮;到达设定温度(饭已煮熟),按钮会自动弹起.
(1)对照观察图(甲)和(乙),温控开关按钮未按下时,“烧煮电路部分”与“保温电路部分”是_______关系(选填“串联”或“并联”);按下温控开关按钮.“烧煮电路部分”的电压为_______V,“保温电路部分”将_______(选填“工作”或“不工作”);温控开关按钮弹起后,电路中的电流比原来_______(选填“大”或“小”)
(2)当温控开关按钮按下时,电饭锅电路的总功率为1100W。求:“烧煮电路部分”的电阻R1
(3)温控开关按钮弹起后,电饭锅电路的总功率为44W。
求:①电路中的电流;②“保温电路部分”的电阻R2
(4)已知,只有当指示灯和限流器两端的电压与电源电压相差不大时,指示灯才会发光.请通过相关计算或分析,说明为什么温控开关按钮弹起时,红灯熄灭而黄灯亮