沙漠的沙子比热容小,太阳一晒温度就升高,沙漠表层的温度可以与空气或者地下2~3米差20℃。沙漠里大面积的温度差如果配合上温差发电组件就可以得到电力。为了探究这种发电技术,小明买来了一片半导体温差发电组件(如图甲所示)进行探究。他取来热得快、金属杯、散热片、电流表、电压表、定值电阻各一个,导线若干,在金属杯中盛多半杯水,将温差发电片用导热胶固定在杯底,A面向上,B面固定散热片,组成如图乙所示的电路。接通热得快的电源,每隔2分钟记录一次电流表和电压表的示数,加热到12min时水沸腾。记录结果如表所示。
时间t/min |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
电压U/V |
0 |
0 |
0.3 |
0.6 |
0.9 |
1.2 |
1.5 |
1.5 |
1.5 |
电流I/A |
0 |
0 |
0.02 |
0.04 |
0.06 |
0.08 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
①小明所用的定值电阻为________Ω,当水沸腾时,温差发电片输出的电功率为________W。
②总结小明实验所得出的规律。
③若用上述温差发电片制作温差发电机,它的A面应该处于________(“高温”或“低温”)端,温差发电片是将________能转化成________能的装置。
④小明认为,设法把温差发电片的A面处于保温瓶中,B面处在空气中,这个装置就可以源源不断地向外供电,这种说法正确吗?说说你的道理。
郝强同学对建筑工地上的长臂吊车(如图甲)有些疑惑:不吊物体它能平衡,吊重物也能平衡,重物沿臂移动仍能平衡.后来他通过设计“移动支点式杠杆”模型(如图乙)弄懂了类似问题:密度及粗细都均匀的直棒AB=1.8m,放在一个宽度为40cm的凳子上,当在棒的A端固定一个铅块(忽略大小)m铅=2kg时,棒刚好绕O1点有转动的趋势(AO1=30cm).
(1)求棒的质量m棒;
(2)当在P处挂一重物时(PB=10cm),棒刚好绕O2点有转动的趋势.求重物质量m物及此时棒对O2点的压力F(g取10N/kg);
(3)当悬线带着重物缓慢向A端移动时,可以认为凳面上只有某点E(即新支点)对棒有支持力.回答:随着重物左移,E点将“左移”或“右移”还是“不动”?棒对E点的压力FE是“变大”或“变小”还是“不变”?(不必说明理由)
流量表示单位时间内通过某一横截面的流体的体积,用字母Q表示.流量在生产和生活中有广泛的应用,如每到汛期,监测湘江的流量是抗洪防汛的重要工作.
(1)如图所示,水流在粗细均匀的水平管道内向右匀速流动,设水流速度为v,管内通道的横截面积为S.取一段管道AB,水从B端流到A端所用时间为t,则AB间水柱的长度l=________,体积V=________(要求用S、v、t表示).根据流量的定义可得Q=vS,它表示流量等于流速与横截面积的乘积.
(2)打开水龙头,自来水通过导管流过如图所示的玻璃管.待水流稳定后,比较图中1、2两处的流速,________处的流速较大;比较C、D玻璃管中的水面高度,________管中的水面较高.
(3)打开水龙头后,只要水流不散开,就可以观察到水柱越来越细,如图所示.请你指出产生这种现象的原因:________________________________________________.(提示:流量不变)
(4)利用流量Q=vS,请你设计一个测量水龙头出水速度的实验方案.要求:
a.列出主要的操作步骤;b.说明需要测量的物理量;c.写出出水速度的表达式.
某教师用“试管爬升”实验验证大气压的存在,其做法如下:取两个直径相差很小的平底试管,将细试管底部插入装满水的粗试管内,再将两试管迅速倒置(保持竖直),会看到细试管慢慢“爬进”粗试管里,如图所示.细试管能否在粗试管内竖直向上“爬升”,取决于开始时细试管插入粗试管内的深度,如果插入过浅细试管就不能自动上升.
若细试管的重为G,外直径为d,水的密度为ρ0,大气压强为p0,请你通过推导计算,回答下列问题:
(1)细试管在“爬升”时,受到大气对它竖直向上的压力是多少?
(2)细试管开始插入的深度h0满足什么条件时,它刚好可以向上“爬升”.
高压锅是生活中一种密闭的加热容器.锅盖中央有一出气孔,孔上盖有限压阀,当锅内气压达到限定值时,限压阀被锅内气体顶起放出部分气体,实现了对锅内气体压强的控制.如图所示,某高压锅锅体的内底面积为S,侧壁竖直,出气孔横截面积为S0,限压阀质量为m0,限压阀顶部面积为St(已知大气压强为p0)
(1)写出液体沸点与气压的关系.
(2)求出使用高压锅时锅内气体的最大压强.
(3)为保证使用安全,不可随意增加限压阀质量.如果限压阀的质量增加m,请计算锅体与锅盖咬合处锅体对锅盖的最大作用力增大多少.
在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,小黄同学选用了两块材质相同、厚度不同的海绵A、B,以及若干完全相同的砖块进行实验.实验中,他将砖块分别叠放在A、B海绵的表面,并保持海绵与砖接触面的形状和大小始终一致,实验过程如图(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)所示,观察到海绵的形变程度为ΔL1、ΔL2、ΔL3和ΔL4,且ΔL2>ΔL4>ΔL1>ΔL3.请根据实验条件及观察到的实验现象,归纳得出初步结论.
(1)分析比较图(b)和(c)[或(e)和(f)]中海绵形变程度以及相关条件可得出初步结论:________________________________________________.
(2)分析比较图(b)和(e)[或(c)和(f)]中海绵形变程度以及相关条件可得出初步结论:________________________________________________.