小明同学做“比较两种材料保温性能”的实验,他取①泡沫塑料和②卫生纸两种材料作保温材料,两根相同的温度计,两个相同的大玻璃烧杯,钟表和热开水,以及细线、硬纸片、剪刀。他做两个相同的硬纸外壳,装置如图(a)所示。把盛有热水的烧杯放入不同保温材料的硬纸盒中自然冷却。根据实验测得的数据绘得图(b)所示“水温与时间关系”的图像.实验过程室温基本不变,请回答:
(1)为保证实验的科学性,除了取大小、厚度相同的泡沫塑料和卫生纸外,还应考虑影响水温变化的其他因素,即保持烧瓶、环境因素、水的 相同。
(2)小明与小芳是采用了“在相同的时间内,比较水温降低多少”的方法来比较两种材料的保温性能的,你还可以采用“ ”的方法来比较两种材料的保温性能。你能看出,在这两种材料中,保温效果比较好的是 。
(3)分析实验图像数据,你认为热水放在房间里降温时,温度自然降低的规律是:( )
A.先快后慢 | B.先慢后快 | C.均匀降低 | D.基本不变 |
(4) 当时的室温大约是 ℃。
(5)根据描绘的热水冷却图像,如果你要喝一杯奶咖啡,可以有两种方式供你选择:
方式1:先将烧开的热咖啡倒入杯中,冷却5min,然后加一匙冷牛奶;
方式2:先将烧开的热咖啡倒入杯中,立即将一匙冷牛奶加进杯中,然后冷却5min.
那么,你认为方式 的冷却效果较好.(选填“1”或“2”)。
2011年3月,日本发生了强烈地震并引发了海啸,对福岛核电站造成了很大的破坏,如图所示。
(1)核电站是利用能来发电的,其能量是原子核发生了核(选填“裂变”或“聚变”)。
(2)由于一系列的爆炸,使得大量的核燃料外泄,周围的人们处在核污染中.图26中是核辐射标志的是。
(3)为了给处于高温中的核反应堆外壳降温,消防员通过喷水的方法来有效降温,这是用的方法来改变内能的。
(4)如果核电站每年需要50t的核燃料,而同等规模火电站每年需要6×106 t的煤炭。6×106 t的煤炭完全燃烧放出的热量是J(煤炭的热值为3×107J/kg)。
(5)“能源和环境”是世界各国共同面临的问题,保护环境、节约能源要从我做起.下列说法中需要改正的是。
A.尽可能用太阳能热水器代替电热水器 |
B.养成及时关掉水龙头和人走关灯的习惯 |
C.用洗脸水冲厕所,将废报纸、空酒瓶等送到废品收购站 |
D.及时将生活垃圾,废电池装在一起丢入垃圾箱 |
如图甲所示是一种常见的电热水袋,图乙是它的结构示意图,其性能指标如下表所示.
额定电压 |
额定加热功率 |
指示功率 |
袋内充水 |
自动断电温度 |
220V |
500W |
≤0.2W |
1kg |
65℃ |
(1)由题意可知,红色指示灯L的电阻比发热体R的电阻要 (选填“大”或“小”)得多;
(2)为了使用电热水袋更加安全,有的电热水袋里使用双重温控开关保护,也就是把两个温控开关 (选填“串联”或“并联”)起来使用;
(3)当热水袋原来的温度是15℃时,在额定电压下加热10min指示灯就熄灭了,则此过程中水吸收的热量是 J,电热水袋的发热效率为 .[c水=4.2×103J/(kg•℃)].
一台空调的说明书中主要数据如表,请回答:
(1)空调应选 孔插座(选“两”或“三”)。
(2)空调连续正常制冷60min消耗的电能kW·h。
(3)某同学家的电能表如图所示,从面板上你能看到哪些信息:__________________,______________________。
(要求写出两条)
现有一个电阻元件Z,可能是由金属材料制成的,它的电阻随温度的升高而增大,也可能是由某种半导体材料制成的,其电阻随温度的升高而减小.现用图示电路对其进行测试,其中R为定值电阻,电源电压可调,实验中从0开始逐渐增大电源电压,测得通过Z的电流与加在它两端的电压数据如下表所示:
U/V |
0.0 |
0.2 |
0.5 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
I/A |
0.000 |
0.050 |
0.100 |
0.150 |
0.180 |
0.195 |
0.200 |
0.205 |
利用这些数据绘出Z的I-U曲线如图所示.请根据表中数据和图线解决下列问题:
(1)Z是由(金属/半导体) 材料制成的.当Z两端电压为1.5V时,Z消耗的电功率W;
(2)当电源电压为U=3.5V时,电流表的读数为0.20A,求定值电阻R的阻值;
(3)在z的I-U坐标图中作出电阻R的曲线图,并根据电阻元件Z和定值电阻R的图像分析,当电源电压调到某一适当值时,元件Z与定值电阻R消耗的电功率相等,求此时电源电压.
阅读短文,回答问题:
热敏电阻
热敏电阻器是敏感元件的一类,按照温度特性不同分为正温度系数热敏电阻器(PTC)和负温度系数热敏电阻器(NTC)。PTC热敏电阻器在温度越高时电阻值越大,NTC热敏电阻器在温度越高时电阻值越低。
目前普遍使用的热敏电阻器中有陶瓷热敏电阻器和有机材料热敏电阻器。图27甲、乙分别为这两种热敏电阻的阻温曲线图。
热敏电阻常用在过流保护上。室温下电阻较小,而当电路因短路或过载故障而出现过大电流时,热敏电阻由于发热功率增加导致温度上升,当温度超过一定值(转变点)时,电阻瞬间剧增,回路中的电流迅速减小到安全值而起保护作用。当故障排除后,热敏电阻还可正常使用,所以其又经常被人们称为自恢复保险丝。当温度超过转变点温度时,电阻随温度变化更大的更适宜制作自恢复保险丝。
热敏电阻还可用在温度控制及温度补偿上。生活中的电蚊香加热器(如图丙)就是采用图甲所示的陶瓷热敏电阻代替电热丝作为恒温加热器的。它的工作原理如图丁,当把电蚊香片放入后,接上电源即可对其加热驱蚊、灭蚊。航天器在太空工作,当进入地球阴影时温度会急剧降低,航天器上的一些金属电阻元件的阻值会减小,而当太阳直射时温度又会升得很高,它们的阻值会增大。这一问题对于需要精确工作的航天器而言,常常是致命的伤害。为了防止这一现象的发生,可以串联一个热敏电阻对其进行补偿。
(1)图甲中的陶瓷热敏电阻在温度低于170℃时具有_________(选填“PTC”、“NTC”)效应。
图乙中的有机材料热敏电阻属于____________(选填“PTC”、“NTC”)热敏电阻。
(2)航天器在太空工作,需给金属电阻元件串联一个_________(选填“陶瓷”、“有机材料”或“NTC”)热敏电阻对其进行补偿。
(3)在电路正常时,自恢复保险丝消耗的电功率很________。
(4)制作自恢复保险丝适宜选择____________(选填“陶瓷”、“有机材料”或“NTC”)热敏电阻。
(5)当将图丙所示的电蚊香加热器接入电路后,其功率随时间变化的图象最可能的是。