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导体容易导电,绝缘体不容易导电。有一些材料导电能力介于导体和绝缘体之间,称为半导体。除了导电能力外,半导体有许多特殊的电学性能,使它获得了多方面的重要作用。有的半导体,在受热后电阻迅速变小;反之,电阻随温度的降低而迅速增大。利用这种半导体可以做成体积很小的热敏电阻。热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度变化,反应快,而且精度高。回答下列问题:
(1)我们可以用 做成热敏电阻,如果将热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路,其他因素不变,只要热敏电阻所处区域的温度降低,电路中的电流将变 (选填“变大”或“变小”)。
上述电路中,我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度,就能直接显示出热敏电阻附近的温度。如果刻度盘正中的温度刻度值为20℃(如图所示),则25℃的刻度应在20℃刻度的 边(选填“左”或“右”)。
如图所示,放置在水平桌面上的甲、乙两个相同薄壁圆柱形容器,高度为 ,底面积为 。甲容器内装有水,圆柱形实心物体浸没在水底。物体高度为 ,底面积为 ,密度为 。乙容器内装有质量为 ,密度为 的某种液体。忽略物体吸附液体等次要因素,已知 。
(1)求物体浸没水底时所受的浮力大小。
(2)将物体从甲容器底部竖直缓慢提升,直到物体上表面高出水面 时停止,求这个过程中,水对容器底部的压强变化量。
(3)将物体从甲容器取出后,再缓慢放入乙容器内,为保证液体不会溢出,求乙容器内液体质量m的取值范围(用 表示)。
在一次实践活动中,小军对家中常用的电热水壶(如图)进行了探究。这种水壶使用方便,能较快将水烧开。
电热水壶 |
额定功率: |
容量: |
额定电压: |
额定频率: |
(1)使用电热水壶,安全至关重要。小军首先认真阅读了使用说明书,并对一些重要的注意事项作出了如下分析,你认为他的分析不合理的是_____。
A. |
电热水壶不能放在燃气灶旁,是为了防止损坏绝缘材料 |
B. |
电热水壶的插头必须接三孔插座,是为了防止短路 |
C. |
水量不超过最大限位,可以防止水烧开后溢出 |
D. |
必须保持插头和电源线干燥,是为了防止漏电造成事故 |
(2)小军观察电热水壶铭牌后,开始实际操作。他测出,电热水壶正常工作烧开 水,用时 。若电费单价为 ,则烧开这壶水所花的电费为_____元。
(3)利用铭牌参数和小军测得的数据,若要测出电热水壶的加热效率,除了要知道水的密度、水的末温外,还需知道的两个物理量是__________。
(4)小军继续对电热水壶的设计和使用说明进行探究,他提出了下列猜想,你认为不合理的是_____。
A. |
观察到加热元件安装在壶身底部而不是其他位置,可能是为了增强加热效果 |
B. |
原理图中指示灯与加热元件是并联而不是串联,可能是因为两者的额定电流相差很大 |
C. |
要求长时间使用后要清除水垢,可能是因为水垢增多,导致加热电阻变大,功率变小 |
研究物体的沉浮条件时,一实验小组将一质量为54g的橡皮泥放入盛水的水槽中,橡皮泥下沉。老师请大家思考能否让橡皮泥漂浮在水面上呢?他们经过思考后将橡皮泥捏成了如图所示的厚度均匀的半球状“小碗”,将碗口朝上轻轻放在水面上,小碗漂浮。( ,半球的体积公式是 , , )
(1)橡皮泥放入水槽前,水的深度是 ,求水对水槽底部的压强;
(2)求橡皮泥的体积;
(3)橡皮泥“小碗”漂浮在水面上受到的浮力是多少?
(4)橡皮泥“小碗”的厚度 要满足什么条件,才能够漂浮在水面上?
小明用“伏安法”测量未知电阻 的阻值。
(1)根据图甲的电路图,用笔画线代替导线,将图乙的实物图补充完整。要求滑动变阻器滑片向右滑动时它的电阻增大、电压表选择合适的量程。
(2)闭合开关前要将滑动变阻器的滑片调到____端。
(3)电压表的示数为 时,电流表的示数如图丙所示为 ____ ,可算出电阻R的阻值为 ____ 。
(4)他接着移动滑动变阻器的滑片测出多组电压和电流的值,算出对应的电阻值及电阻的平均值,计算电阻的平均值的目的是____。
(5)测出电阻R的阻值后,小明还对标有 的小灯泡的电阻进行了测量,他测量了多组数据,如下表所示。
次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
电压U/V |
2.5 |
2.1 |
1.7 |
0.9 |
0.1 |
电流I/A |
0.28 |
0.26 |
0.24 |
0.19 |
0.05 |
电阻R/Ω |
8.93 |
8.08 |
7.08 |
4.74 |
2.00 |
小灯泡亮度 |
亮度越来越暗 |
小明发现 次测量的电阻值相差较大,和其他小组交流发现都存在类似情况,且小灯泡的电阻随电压减小而减小,亮度也变暗。同学们认为这种情况不是误差造成的,而是小灯泡电阻受 ____影响;亮度越来越暗,是小灯泡两端电压越来越小,实际功率变 ____的缘故。
某安全设备厂研发了一种新型抗压材料,要求对该材料能承受的撞击力进行测试。如图甲所示,材料样品(不计质量)平放在压力传感器上,闭合开关 ,将重物从样品正上方 处静止释放,撞击后重物和样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞击样品,并最终静止在样品上的过程中,电流表的示数 随时间 变化的图像如图乙所示,压力传感器的电阻 随压力 变化的图像如图丙所示。已知电源电压 ,定值电阻 ,重物下落时空气阻力忽略不计。求:
(1)重物下落时,重物作 速直线运动,其重力势能转化为 能;
(2) 时间内,重物在空中下落,电流表示数是 ,压力传感器的电阻是 ;
(3) 时间内,重物与样品撞击,通过电流表的最大电流是 ,样品受到的最大撞击力是 ;撞击后重物静止在样品上,定值电阻 的功率是 ;
(4)重物在空中下落的过程中,重力做功是多少?