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神奇的饮水鸟
如图所示是一种古老的中国玩具——饮水鸟,它的神奇之处在于:它看上去没有任何外来的动力,却能不停地点头“喝”水,犹如一台永动机。就连爱因斯坦看后都十分惊叹饮水鸟的设计。

饮水鸟的结构如图甲所示,它是一个由“头泡”和“尾泡” 构成的密闭容器,容器内装有易挥发的乙醚液体,乙醚液体在温度升高或液表气压减小时易汽化;汽室1和汽室2中充满乙醚的饱和蒸气,乙醚蒸汽在温度降低时易液化。
平时,鸟身略向前倾。启动时给吸湿层滴足够的水,吸湿层中的水因蒸发而吸热,使汽室2中的温度降低,导致汽室2中的气压小于汽室1中的气压,尾泡中的乙醚液体在汽室1中气压的作用下沿玻璃管往上升,于是整个鸟的重心上移(如图乙所示),鸟身逐渐前倾,直至鸟嘴接触水面“喝”水,此时头泡和尾泡刚好通过玻璃管连通(如图丙所示),两汽室中的乙醚蒸汽混合,液态乙醚在自身重力的作用下流回尾泡,饮水鸟的重心下移,于是渐渐直立起来,在支架上来回摆动。由于“喝”水时,鸟嘴接触水面,沾湿了吸湿层,于是它又开始循环工作。

(1)因吸湿层上的水会蒸发使汽室2中乙醚饱和气的温度降低时,部分饱和气会发生_______现象;在乙醚液体沿玻璃管往上升时,汽室1中气压会减小,此时尾泡中的乙醚液体会吸收外界空气的热量发生______现象,以保持汽室1中乙醚蒸汽的饱和状态(两空均填物态变化名称);
(2)饮水鸟“喝”完水后会在支架上来回摆动,摆动时,以头泡为参照物,空气是_______(选填“运动”或“静止”),这样能加快吸湿层中水分的蒸发;若冬天气温太低,吸湿层上的水蒸发过慢,饮水鸟会渐渐停止摆动,这是因为_____________;
(3)饮水鸟“喝”水的频率受吸湿层上水的蒸发速度影响,水的蒸发越快饮水鸟工作越勤快,要想使饮水鸟工作更勤快,你的做法是_______________________________________;
(4)从能量转化的角度来看,饮水鸟工作时可以把空气的_____能转化机械能,但在实际生活中并没有利用饮水鸟的原理来制造发动机,你认为可能的原因是:________________。

科目 物理   题型 综合题   难度 中等
知识点: 液化及液化现象
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相关试题

小丽同学在测量盐水密度时,进行下列操作,其中的一步错误操作是:(填序号),正确的操作顺序应当是(填序号)

①把烧杯中盐水倒一部分到量筒中,测出量筒中盐水的体积V;
②用天平称出烧杯和剩下盐水的总质量m2
③把天平放在水平桌上,旋动平衡螺母,使横梁平衡;
④把天平放在水平桌上,拔动游码,使横梁平衡;
⑤用天平测出烧杯和盐水的总质量m1
小丽在测盐水质量时,出现了如图所示的情况,此时她应进行的操作是: ______________.
盐水的密度为_____________(用测量的物理量表示)

小豫在公园里看到一个小孩在荡秋千,她发现无论小孩的秋千荡得高还是低,来回摆动一次的时间好像并没有不同;当小孩离开后,秋千继续摆动的快慢似乎和有人时也相同。你们秋千来回摆动一次的时间会受到什么因素影响呢?她做出了一下猜想:
A.可能与秋千摆动的幅度有关;
B.可能与秋千和人的质量(就是生活中说的人的体重)人的有关;
C.可能与秋千吊绳的长度有关。
她决定用单摆来模拟秋千,探究单摆来回摆动一次的时间与什么因素有关,于是她准备了不同质量的小铁球、细绳、刻度尺、铁架台等器材,实验装置如图甲所示。

(1)实验器材中还应该有:_______________。
(2)小豫完成了实验并将数据记入上表,分析数据可知:单摆来回摆动一次的时间只与_____有关;由表中实验记录可知,单摆来回摆动一次时间比较短,直接测量摆动一次的时间误差比较大。你认为小明为了减小测量误差是怎么做的?
_____________________________________
(3)本实验设计时运用的物理方法是 ___________________
(4)在摆线悬挂点O的正下方固定一铁钉P,将摆球从A点释放,摆线碰到铁钉后摆球仍能继续摆动,到达B点后再摆回,如此往复,如图乙所示。若摆长(即OA长度)为0.8m,则单摆在A、B两点间来回摆动一次所需时间应_______1.8s(选填:“大于”、“小于”或“等于”)。
(5)生活中若摆钟走慢了,应如何调整钟摆的长度?_____________________

图甲是教材中测量平均速度的实验,图乙是某教师的改进实验:将一小块含铁小重物(涂黑部分)密封在灌满水的长直玻璃管内。当长直玻璃管竖直后,迅速移去玻璃管顶端的小磁铁,小重物开始下落,分别测得小重物到达15厘米、30厘米、45厘米处所用的时间,实验数据如下表:

距离/厘米
时间/秒
实验次数
15
30
45
1
1.00
1.92
2.82
2
0.99
1.94
2.80
3
0.96
1.90
2.78



(1)分析表中数据(不考虑实验误差),从最高处下落到玻璃管底部的过程中小重物 __________(填“是”或“不是”)做匀速直线运动;
(2)为求小重物在第一次实验时整个下落过程的平均速度,某同学采用了下列两种计算方法:
方法1:
方法2:
以上两次计算方法正确的是
(3)在甲实验中,要使铅笔在纸板上滚动的平均速度变大,可采取的方法有 ________________________(写出一点即可);
(4)与甲实验相比,乙实验具有能保证物体做直线运动、便于观察实验过程等优点,但还有继续改进之处,你的改进建议是(写出一点即可);

传感器担负着信息采集的重要任务,可以实现“提醒”和“报警”功能。其中热敏传感器主要运用了热敏电阻来测量温度的变化。热敏电阻主要是由_______(导体/半导体/超导体/绝缘体)材料制成的。热敏电阻阻值随温度变化的曲线如图甲所示,图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警线路图,图中a、b为两个固定的金属片,d为铁片。为了使温度过高时发送报警信息,开关c应该接在(a/b)处。若使报警的最低温度降低些,应将P点向(左/右)移动。

图甲是空调自动控制装置,R是热敏电阻,其阻值随温度变化关系如表格所示.已知电阻R0为50Ω,左边控制电路电源电压为6V恒定不变.电流表O~30mA量程接入电路,图乙是电流表表盘.当控制电路的电流大于或等于15mA时,右边空调电路启动并开始工作.


温度t/℃
0
10
15
20
25
30
35
电阻R/Ω
600
500
450
420
390
360
330

(1)该同学将电流表改成了温度表,通过计算并在图乙中标出表盘上15℃的位置;
(2)如果在电路中再串联一个20Ω的电阻,那么,空调的启动温度是多大?
(3)为了给空调设定不同的启动温度,请你提出一种可行的、调节方便的措施.

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