LED(发光二极管简称LED)是人类继爱迪生发明白炽灯之后最伟大的发明之一,它是一种新型节能、环保的光源产品。如图甲是一种常见的LED手电筒,发光元件由5个发光二极管并联组成,每个发光二极管的额定电流为30mA,它的能量是由可反复充电使用的电池提供,且LED 灯发光的颜色会随电压的变化而变化,如图丙表格所示。
请回答下列问题:
(1)这种LED手电筒正常工作时的总电流为多少?
(2)图乙是一个LED与50Ω的定值电阻R串联,已知电源电压为4.2V保持不变,闭合开关S,毫安表(为读数更精确的电流表)的读数为20mA,通过计算说明此时LED灯发出什么颜色的光?
(3)若图乙中,闭合开关S,R的实际功率为0.08W,求此时LED灯通电10min消耗的电能是多少焦耳?
随着我国各大电网互联,发生短路故障后系统短路电流巨大,而且短路电流波及范围扩大,超导限流器这种电力设备应运而生,可以限制电网的短路电流水平、减少短路电流对电网的冲击,隔断电网短路电流的传播,维护电网的稳定。它的电阻R随电流I变化关系如图所示。如图为35千伏/90兆瓦超导限流器,接入电网的示意图。
⑴当电路中的电流为2kA时,电路中用电器消耗的功率是多大?
⑵为使用电器短路后电路能保持稳定状态,R0应满足什么条件?
⑶在R0满足条件时,有人把超导限流器称为“不断电保险丝”,请你说明理由。
小星家的太阳能热水器,水箱容积是200L.小星进行了一次观察活动:某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器水箱送满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃.请你求解下列问题:
(1)水吸收的热量【c水=4.2×103J/(kg·℃)】
(2)如果水吸收的这些热量,由燃烧煤气来提供,而煤气灶的效率为40%,求至少需要燃烧多少千克煤气(煤气的热值为q=4.2×107J/kg)
建筑物的“整体平移”就是将大楼托换到一个托架上,这个托架下部有滚轴,滚轴下部有轨道,然后将建筑物与地基切断,这样建筑物就形成了一个可移动体,然后用牵引设备将其移动到固定的新基础上。
(1)某次平移过程中,机械用4×106N的拉力拉动别墅缓慢平移了50m,机械对别墅做了多少功?
(2)这幢别墅质量达1×107kg,而地面能承受的最大压强不能超过5×105pa,为防止房屋下陷,支承面至少要多大面积?(支承面的质量忽略不计,g=10N/kg)
如图甲所示是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图。已知计数器电路的电源电压恒为6V,其中S为一激光源,R1为光敏电阻(有光照射时,阻值较小;无光照射时,阻值较大),R2为定值保护电阻,其阻值为20Ω,a、b间接一“示波器”(示波器的接入不影响电路)。光敏电阻两端的电压随时间变化的图象可由示波器显示出来。水平传送带匀速前进,每当产品从传送带上通过S与R1之间时,射向光敏电阻的光线会被产品挡住。若运送边长为0.1m的均匀正方体产品时,示波器显示的电压随时间变化的图象如图乙所示。求:
(1)正方形产品随传送带运动的速度是多少?
(2)光敏电阻在有光照状态下的电阻是多少?
(3)整个电路工作1h消耗的电能是多少?
将一个高10cm、底面积80cm2、重6.4N的圆柱形实心木块挂于弹簧测力计(量程为0-10N)上,再将木块放入盛有水深为15cm的容器内,木块底面刚好接触水面,如图所示。已知在弹性范围内弹簧的伸长与受到的拉力成正比,弹簧受到1N的拉力时伸长1cm。向容器内缓慢加水,当弹簧测力计的示数为2.4N时(水未溢出),求:
(1)加水前,容器底受到水的压强;
(2)木块受到的浮力;
(3)加水的深度。