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15mA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)请说明该自动控制装置的工作原理。
(2)计算说明该空调的启动温度是多少?
(3)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?
(4)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。
传统的电车要由2条“辫子”供电,行驶中容易掉“辫子”,已逐渐被淘汰。
我国最新研发的超级电容储能式新型电车,没有传统电车的“辫子”,可在乘客上下车的短时间内充满电,还可以把刹车时减小的机械能转化成电能回收储存再利用。
某型号新型电车的有关技术参数如下表:
空车质量(千克) |
10000 |
满载乘员数(人) |
80 |
满载时轮胎与地面接触总面积(厘米2) |
5000 |
最大车速(千米/时) |
80 |
(1)传统电车掉“辫子”时,电路处于路状态,无法对电车持续供电。
(2)假设每位乘员的质量为60千克,新型电车满载停在水平路面时,对路面的压强有多大?(g取10牛/千克)
(3)新型电车在某次行驶中,刹车时减小的机械能总量为1×107焦,这部分能量的80%回收再利用,可供电车在阻力为1×104牛的水平路面匀速行驶多少路程?
1901年,挪威人伯克兰造出世界上第一台电磁发射器,首开电磁炮先河。为了认识电磁炮的一些特性,小柯制作了一个电磁炮模型,其原理如下图。螺线管通电后,铁制撞针迅速前移,推动炮弹射出炮管。
(1)小柯要增强电磁炮中螺线管磁场,下列方法可行的是(选填字母)。
A.增加螺线管的线圈匝数
B.改变线圈中的电流方向
C.增大通过螺线管的电流
(2)炮弹的动能影响它的威力。直接测量动能小柯遇到困难,所以,他通过测量同一炮弹的射程(炮弹出射点离落地点间的水平距离)来间接比较。此研究方法与下列(选填字母)实验所用方法相同。
A.用刻度尺测物体长度B.用量筒测液体体积 C.用压强计研究液体内部压强
(3)小柯测得的一项实验数据(取多次实验的平均值)如下表。
实验次数 |
第1次 |
第2次 |
第3次 |
第4次 |
第5次 |
撞针质量(克) |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
射程(米) |
0.48 |
0.54 |
0.81 |
0.46 |
0.41 |
小柯得出了“当其他条件相同的情况下,撞针质量为0.3克时电磁炮的射程最远”的结论。
小妍觉得这个结论还不可靠,建议再取不同质量的撞针进行实验。你认为选择撞针质量范围在克之间进行进一步实验比较合理。
将一密度比水小的木块,系好绳子后放入甲图容器中,并且绳子的另一端固定在容器的中央。然后沿器壁缓慢匀速倒入水(忽略其他因素影响),容器中水与木块的位置变化如乙图。请你在丙图中画出木块的从加水开始到完全浸没后的过程中浮力随时间的变化情况图,并说出各段变化的理由。(温馨提示:t1时木块恰好离开杯底,t2时绳子刚好拉直,t3时木块完全淹没)
甲图为升降机电路的部分原理图。电源电压恒为6V,R0为定值电阻,电压表量程为0~3V,压敏电阻R1的阻值与所受压力大小的关系如图乙所示。
(1)压敏电阻不受压力时,电压表示数为2V,定值电阻R0的电功率为多少?
(2)在电路正常工作时,此压敏电阻能承受的最大压力为多少?
(3)在不改变电表的条件下,要增大压敏电阻的承压范围,应如何调整? (写出一条)
(4)若在升降机底板上放置一个物块,静止时电压表示数为U0,当升降机匀速下降时,电压表示数(选填“大于”、“等于”或“小于”)U0。
图甲为玩具“跳跳杆”及组成部件(相关信息见下表)。杆内的弹簧可以自由伸缩,人站上踏板后弹簧受拉伸长,随后收缩将人向上弹起,带动跳跳杆一起向上运动。由于重力作用,人和跳跳杆在到达最高处后会下落,杆着地后,人继续往下运动拉长弹簧,接着弹簧又收缩将人向上弹起,……所以人就和杆一起连续跳。
(1)人站在踏板弹簧向下伸长的过程中,下列说法正确的是。
A.人的重力势能减小 B.弹簧的弹性势能增大 C.人的机械能守恒
(2)玩跳跳杆需要保持身体的平衡和动作的协调,这主要是(选填“大脑”、“小脑”或“脑干”)的功能。
(3)如图乙,质量为60kg、双脚面积为0.04m2的同学在玩跳跳杆,当弹簧的长度为56cm时,踏板与他的双脚完全接触,此时弹簧的弹力通过踏板对脚的压强是多少(踏板的重力忽略不计,弹簧的长度与所受拉力关系如图丙)?
(4)上题中的同学在水平地面上连续跳了20次,杆每次上升的高度平均为0.2m,则弹簧克服杆本身重力做功J(假设杆始终竖直),从能量利用角度分析,跳跳杆本身的重量应该。