如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调夏季降温设计的自动控制装置,R是热敏电阻,其阻值随温度变化关系如下表所示。已知继电器的线圈电阻,左边电源电压为6V恒定不变。当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时,继电器的衔铁被吸合,右边的空调电路正常工作。
温度t/℃ |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
电阻R/Ω |
600 |
550 |
500 |
450 |
420 |
390 |
360 |
330 |
300 |
(1)请说明该自动控制装置的工作原理。
(2)计算说明该空调的启动温度是多少?
(3)为了节省电能,将空调启动温度设定为30℃,控制电路中需要串联多大的电阻?
(4)改变控制电路的电阻可以给空调设定不同的启动温度,除此之外,请你再提出一种方便可行的调节方案。
同学们发现电饭锅、电高压锅等用电器的功率都是可以调节的。于是,他们利用实验室中的器材,设计了一个功率可以调节的电路(如图所示)来模拟上述电器的工作状况。已知 ,学生电源提供的电压为 且保持不变 、 电阻保持不变。
(1)开关 闭合且开关 接 时,电路的总功率为 。
①此时 与 联;
②求:电路中总电流和 阻值
(2)开关 断开且开关 接 时,求: 时间内电流通过整个电路做的功。
一木块重 体积为 ,用力 将木块沿斜面匀速拉到高处,如图甲所示。已知拉力 做的功 与木块沿斜面运动距离 的关系如图乙所示。整个过程的额外功是 .
求:(1)木块的密度;
(2)拉力 大小;
(3)斜面的机械效率。
圆柱形容器置于水平地面(容器重忽略不计),容器的底面积为 ,内盛 深的水。现将一个底面积 、体积 均匀实心圆柱体放入其中。如图甲所示,物体漂浮在水面,其浸入水中的深度为 ;当再给物体施加一个竖直向下大小不变的力 以后,物体最终恰好浸没于水中静止,如图乙所示。 , 取 则:
(1)物体受到的重力是多少?
(2)物体浸没水中静止时容器对地面的压强是多少?
(3)从物体漂浮水面到浸没水中静止的过程中压力 做了多少功?
如图所示是某温控装置的简化电路图,工作电路由电压为 的电源和阻值 的电热丝组成;控制电路由电源、电磁铁(线圈电阻 、开关、滑动变阻器 (取值范围 和热敏电阻 组成; 阻值随温度变化的关系如下表所示,当控制电路电流 时,衔铁被吸合切断工作电路;当控制电路电流 时,衔铁被释放接通工作电路。
温度 |
90 |
80 |
66 |
60 |
50 |
46 |
40 |
36 |
35 |
34 |
|
10 |
20 |
40 |
50 |
70 |
80 |
100 |
120 |
130 |
150 |
(1)工作电路正常工作时, 在 内产生的热量是多少?
(2)当温度为 ,滑动变阻器 时,衔铁恰好被吸合,控制电路的电源电压是多少?
(3)若控制电路电源电压不变,此装置可控制的温度最大范围是多少?
(4)要想要该装置所控制的最高温度降低一些,请分析说明如何改变 的阻值。
圆柱形容器置于水平地面(容器重忽略不计),容器的底面积为 ,内盛 深的水。现将一个底面积 、体积 均匀实心圆柱体放入其中。如图甲所示,物体漂浮在水面,其浸入水中的深度为 ;当再给物体施加一个竖直向下大小不变的力 以后,物体最终恰好浸没于水中静止,如图乙所示。 , 取 则:
(1)物体受到的重力是多少?
(2)物体浸没水中静止时容器对地面的压强是多少?
(3)从物体漂浮水面到浸没水中静止的过程中压力 做了多少功?