某段输电线由铝绞线组成,为避免冰雪天时因附着冰块变粗变重,造成断线危险,附着在线上的冰重与铝绞线重之比达到 时,就必须进行除冰作业。已知该铝绞线的直径 , , ,每公里铝绞线的电阻 .铝绞线变粗前后横截面均看作圆,如图所示。
(1)求需要除冰时冰冻变粗铝绞线的直径 。
(2)有一种除冰方法叫"短路熔冰"。即短时间内输电线不经用电器直接通电,利用导线本身发热熔冰。若短路熔冰时通过铝绞线的电流是 ,每千克冰熔化吸热 ,熔冰效率为 ,则每公里铝绞线每秒钟可熔冰多少千克?
某些电阻的阻值会随温度的变化而明显改变,利用电阻的这种特性可以制成电阻温度计,从而用来测量温度。在如图甲所示的电路中,电流表量程为,电源电压恒为
,
为滑动变阻器,电阻
作为温度计的测温探头。当
时,
的阻值随温度
的变化关系如图乙所示。闭合开关
后,把
放入
环境中,调节滑动变阻器
,使电流表指针恰好满偏(即
,然后保持
的阻值不变。
(1)在环境中通电
,整个电路消耗的电能是多少?
(2)滑动变阻器接入电路的电阻为多大?
(3)再把测温探头放到
环境中时,
消耗的电功率多少?
小华家里用的是天然气灶,他尝试估测该灶的效率。小华用容量为的水壶装满水,水的初温是
,然后将水烧开。烧水前天然气表的示数是
,水刚烧开时天然气表的示数变为
,天然气的热值为
,水的比热容
,当地大气压为标准大气压。求:
(1)水吸收的热量(不计水的热量损失);
(2)天然气完全燃烧放出的热量;
(3)天然气灶的效率。
杂技表演在我国具有悠久的历史。如图所示为杂技"顶竿"表演,甲站在地面上,肩上顶着一根重为 的竖直竹竿,重为
的乙沿竹竿匀速上爬
,然后甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走
。求在此过程中:
(1)乙受到摩擦力的大小和方向;
(2)摩擦力对乙所做的功;
(3)甲对竿和乙做的功。
如图甲所示电路,电源电压恒定, 为定值电阻, 为滑动变阻器。闭合开关 ,滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中,滑动变阻器的电功率 随电流 变化关系图线如图乙所示。求:
(1)滑动变阻器接入电路电阻为零时,电路中的电流;
(2)滑动变阻器接入电路电阻最大时,滑动变阻器两端的电压;
(3)滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中,滑动变阻器的最大功率。
如图所示是小林同学组装的提升重物的装置,动滑轮重 ,不计绳重和摩擦。在拉力 的作用下,将重为 的重物经过 匀速提升了 。求:
(1)拉力 的大小;
(2)拉力 做功的功率;
(3)此过程动滑轮的机械效率。