太阳发出的可见光、红外线等光线具有能量,照射到物体上,部分被吸收转化为内能(其中红外线尤其显著)。许多车主为了隔热给汽车玻璃贴上太阳膜。某兴趣小组对市场5种品牌隔热性能进行如下探究:
①如图,在暗室中将一侧贴有品牌太阳膜的玻璃板竖直放在水平桌面上,在距离玻璃板左侧20厘米放置一个红外线灯,玻璃板右侧放置一个光能风车(光能风车的风叶在红外线照射下,转动快慢能反映接收到的红外线的强弱)。
②打开红外线灯,观察并记录30秒内光能风车风叶转动的圈数。
③改变红外线灯的位置,使之距离玻璃板的距离分别为40厘米、60厘米、80厘米,重复步骤②。
④在玻璃板上依次更换其他4种品牌的太阳膜,重复上述实验。
(1)本实验需要的测量工具有 。(写出2种)
(2)透过太阳膜红外线的强弱无法用肉眼直接观察,本实验用光能风车转动快慢来反映红外线的强弱。下列实验或活动所用得方法与本实验相同的有 (可多选)。(3)为了使本实验的结果更可靠,还需改变哪些变量进行多次实验? (写出2点)。
在学习了电学知识后,同学们尝试“设计电路和编制习题”,老师提供了以下器材:电源、两个“12V 18W”的电阻和若干开关、足量导线。
⑴李军第一个完成设计,他设计的电路如图所示.他编制的试题是:“在如图所示的电路中,闭合开关S1,通电5min产生多少热量?”请写出计算过程。
⑵王华思考一会儿,设计了能提供两种功率工作的电路。编制的试题是:“在李军设计的电路基础上再连一个开关,使电路能以两种功率工作,其大、小功率之比是___。”
⑶张明经过认真思考后,再使用了第三个开关,设计了能提供三种功率工作的电路。请你在图中的方框内,画出张明所设计的最终电路图。
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巨磁电阻效应
1988年阿尔贝·费尔和彼得·格林贝格尔发现,在铁、铬相间的三层复合膜电阻中,微弱的磁场可以导致电阻大小的急剧变化,这种现象被命名为“巨磁电阻效应”.
更多的实验发现,并非任意两种不同种金属相间的三层膜都具有“巨磁电阻效应”.组成三层膜的两种金属中,有一种是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种,另一种是不易被磁化的其他金属,才可能产生“巨磁电阻效应”.进一步研究表明,“巨磁电阻效应”只发生在膜层的厚度为特定值时.用R0表示未加磁场时的电阻,R表示加入磁场后的电阻,科学家测得铁、铬组成的复合膜R与R0之比与膜层厚度d(三层膜厚度均相同)的关系如乙图所示.1994年IBM公司根据“巨磁电阻效应”原理,研制出“新型读出磁头”,将磁场对复合膜阻值的影响转换成电流的变化来读取信息.
(1)以下两种金属组成的三层复合膜可能发生“巨磁电阻效应”的是.
A.铜、银 | B.铁、铜 | C.铜、铝 | D.铁、镍 |
(2)对铁、铬组成的复合膜,当膜层厚度是1.7nm时,这种复合膜电阻(选填“具
有”或“不具有”)“巨磁电阻效应”.
(3)“新型读出磁头”可将微弱的信息转化为电信息.
(4)铁、铬组成的复合膜,发生“巨磁电阻效应”时,其电阻R比未加磁场时的电阻R0(选填
“大”或“小”)得多.
(5)丙图是硬盘某区域磁记录的分布情况,其中1表示有磁区域,0表示无磁区域.将“新型读出磁头”组成如图所示电路,当磁头从左向右匀速经过该区域过程中,电流表读数变化情况应是丁图中的.
小阳利用磁敏电阻为他的自行车设计了一个速度计,磁铁固定在自行车的辐条上,磁敏电阻固定在自行车的后车架上,安装示意图如图甲,工作电路如图乙,已知电源电压为6V恒定不变.当磁铁与磁敏电阻Rs靠得最近时阻值为200Ω,磁铁与磁敏电阻Rs离得最远时阻值为400Ω,靠近或远离时的实际电阻在这两者之间变化;当R0两端电压不低于4.5V时电子计数器就能有效计数,低于4.5V就不能产生计数,车轮每转动一圈就计数一次.
(1)为保证电子计数器有效工作,求出电阻R0最小阻值.
(2)某次行驶中,小明发现5分钟恰好完整计数了300次,车轮的周长为3m,求出这段时间内自行车行驶的平均速度。
如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调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R0=10Ω,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15 mA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)计算说明该空调的启动温度是多少?
(2)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?
(3)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.
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,如图甲所示.
(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)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;
(3)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为多少?(煤炭的热值为3×107J/kg).
(4)“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.(多选题)
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 |