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。
如图所示是某电热器的工作原理图,R1、R2是发热电阻,虚线框为电热器的金属外壳。它用一个旋转开关可以实现电热器多档位工作的要求。其中旋转开关内有一块绝缘圆盘,在圆盘的左边缘依次有4个金属触点①、②、③、④,右边缘是一金属板,可绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片,转动开关旋钮可以将左边缘相邻的两个触点与右边缘的金属板同时连通。如旋到图中位置S时,金属滑片将1、2两触点同时与右边缘金属板接通。
| 导线规格 |
||||
| 导线横截面积S/mm2 |
0.5 |
1 |
1.5 |
2.5 |
| 安全载流量I/ A |
4 |
8 |
12 |
20 |
(1)如果请你为这台电热器配备一个三脚插头,如图乙所示,应该将电路图中的地线接到插头的 (选填“G”、“L”或“N”)脚。正常情况下,火线和零线之间的电压为_______V。
(2)小明想在电路中加一个“倾倒开关”,使电热器被碰倒时能自动断开电路,以免引起火灾。该开关最好应安装在示意图中A、B、C、D、E中的 _点处。
(3)如果 R1=R2,旋钮开关旋到位置S时的电功率为1000W,求R1和R2的阻值。
(4)当旋钮开关旋到位置T时,通电1 min产生的热量是多少?
(5)某种橡皮绝缘铜芯导线在常温下安全载流量(长时间通电时的最大安全电流)如下表,请你计算说明应选横截面积为多大的铜芯导线作为该电热器的输出导线,才符合既适用又经济的原则?
如图所示,电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S2自动控制),当开关S1、S2都闭合时,热水器处于状态。在热水器的蓄水桶中装水至最高水位后,桶中水的质量为10kg,则:
(1)把这些水由25℃加热到95℃时需吸收多少热量?
(2)这些热量相当于完全燃烧多少焦碳放出的热量?(已知水的比热容为4.2×10 3 J/(kg·℃),焦碳的热值为3.0×10 7 J/kg)
如图所示是某电热器的工作原理图,R1、R2是发热电阻,虚线框为电热器的金属外壳。它用一个旋转开关可以实现电热器多档位工作的要求。其中旋转开关内有一块绝缘圆盘,在圆盘的左边缘依次有4个金属触点①、②、③、④右边缘是一金属板,可绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片,转动开关旋钮可以将左边缘相邻的两个触点与右边缘的金属板同时连通。如旋到图中位置S时,金属滑片将1、2两触点同时与右边缘金属板接通。
| 导线规格 |
||||
| 导线横截面积S/mm2 |
0.5 |
1 |
1.5 |
2.5 |
| 安全载流量I/ A |
4 |
8 |
12 |
20 |
(1)如果请你为这台电热器配备一个三脚插头,如图乙所示,应该将电路图中的地线接到插头的_________(选填“G”、“L”或“N”)脚。正常情况下,火线和零线之间的电压为_______V。
(2)小明想在电路中加一个“倾倒开关”,使电热器被碰倒时能自动断开电路,以免引起火灾。该开关最好应安装在示意图中A、B、C、D、E中的 _点处。
(3)如果 R1=R2,旋钮开关旋到位置S时的电功率为1000W,求R1和R2的阻值。
(4)当旋钮开关旋到位置T时,通电1 min产生的热量是多少?
(5)某种橡皮绝缘铜芯导线在常温下安全载流量(长时间通电时的最大安全电流)如下表,请你计算说明应选横截面积为多大的铜芯导线作为该电热器的输出导线,才符合既适用又经济的原则?
如图装置为某学生在科技创新大赛时发明的可以直接测量密度的“密度天平”。其制作过程如下:选择一根长1米杠杆,调节两边螺母使杠杆在水平位置平衡。在左侧离中点10厘米的A位置用细线固定一个质量为150克、容积为80毫升的容器。右侧用细线悬挂一质量为50克钩码(细线的质量忽略不计)。测量时往容器中加满待测液体,移动钩码使杠杆在水平位置平衡,在钩码悬挂位置直接读出液体的密度。
(1)该“密度天平”的“零刻度”应标在右端离支点O cm处。
(2)该“密度天平”的量程为多大?
(3)若将钩码的质量适当增大,该“密度天平”的量程将 (选填“增大”、“减小”或“不变”).
物理课上,同学们观察了下图所示的实验:用细线将一金属小球悬挂起来,把小球拉到一定的高度(此时细线偏离竖直方向的角度为α,小球离开最低位置的距离为S),然后释放,小球将左右摆动。
(1)此实验说明:
(2)课后小宁同学提出这样的问题:小球来回摆动一次的时间(或摆动的快慢)跟哪些因素有关呢?对此,同学们进行了探究。小宁提出猜想:小球摆动的快慢可能跟细线的长度(L)有关。于是小宁和小军来到实验室,找来了以下器材:
A.秒表 B.长为0.8m的细线 C.长为1.0m的细线 D.铜球 E.铝球(D、E两球体积相等,都有相同的小孔,便于系线)
为了验证小宁的猜想,请你帮他们设计出简要的实验步骤。
选用的器材是(选填上列器材前的字母):
具体操作:
(3)对小宁提出的问题,除了他的猜想外,请你再提出两个猜想:
①
②