某科技兴趣小组在实验室看到若干长方体金属导体。它们的材料相同,外形都如图甲所示,他们想探究该种导体电阻与厚度及边长的关系。在老师的帮助下,他们测量了部分导体厚度 、边长 和电阻 ,并记录在表格中。(在测量电阻时,老师要求导体都要按照图乙所示的方式通过导线接入电路;实验时环境温度保持不变。
根据以上信息,请回答下面问题:
(1)分析表格中的数据可得:该种导体电阻大小与边长 (选填“有关”或“无关” ,与厚度 成 (选填“正比”或“反比” 。
(2)从该种导体中,选取了厚度 之比为 、边长 之比为 的两个导体 、 ,按图丙方式串联后接在闭合电路中,设两端的电压为 , 两端的电压为 ,则 。
(3)现代集成电路技术需要电子元件微型化,且集成度越高,电子元件越需要微小。现某集成电路需要一只阻值为 的该种导体,小华从边长 为 、 、 、 的四个导体中选择了边长为 的导体。与其它三个导体相比,请分析该导体工作时的优缺点: 。
次数 |
厚度 |
边长 |
电阻 |
1 |
1 |
5 |
1.6 |
2 |
1 |
10 |
1.6 |
3 |
1 |
15 |
1.6 |
4 |
1 |
20 |
1.6 |
5 |
2 |
10 |
0.8 |
6 |
4 |
10 |
0.4 |
7 |
5 |
10 |
0.32 |
仔细观察以下四个标志,仿照示例请在其余三个标志中任选两个说出标志名称或标志的含义,并用物理知识说明设立标志的原因。
所选标志 |
名称(含义) |
原因 |
丁 |
高压危险 |
电阻一定时,电压越大,电流越大,易发生触电事故 |
电炉子是根据电流的 效应制成的。如图所示,电炉丝热得发红,而和它相连接的铜导线却几乎不发热,为什么?
自行车是一种常见的交通工具,既轻便又环保,自行车在设计上用到许多物理知识,请你找出2个设计,并说出所包含的物理知识。
设计 |
包含的物理知识 |
|
示例 |
自行车手闸 |
省力杠杆 |
1 |
||
2 |
某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示,电源电压 恒为 ,定值电阻 , 为一竖直固定光滑金属棒,总长 ,阻值为 ,其接入电路的阻值与对应棒长成正比。弹簧上端固定,滑片 固定在弹簧下端且与 接触良好,滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体 通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端,重 ,高 ,底面积为 .当水位处于最高位置 时, 刚好浸没在水中,此时滑片 恰在 最上端;当水位降至最低位置 时, 的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力 与其伸长量△ 的关系如图乙所示。闭合开关 ,试问:
(1)当水位下降时,金属棒接入电路的长度 减小 ,电压表示数 。(两空均选填“增大”或“减小”
(2)当水位处于位置 时,电压表的示数为多少?
(3)水位由位置 降至 这一过程,弹簧的长度增加了多少?电压表的示数变化了多少?
(已知 , 取
我国从今年4月15日起,正式实施电动自行车新国标。李强购置了一辆符合新国标的电动车,其整车质量为 ,最高速度为 。 取 。试问:
(1)对蓄电池充电时,电能转化为 能;行驶时,电动机提供动力,其工作原理是 。
(2)当蓄电池的电全部耗完后,若充电功率为 ,充满电需要 ,不计能量损失,则充满电后蓄电池储存的电能为多少?
(3)蓄电池充满电后,其储存电能的 用于车克服阻力做功,当质量为 的李强在水平路面上骑着车,以最高速度匀速电动行驶时,所受阻力为总重的 ,则车最多能行驶多少小时?
(4)新国标对电动车的整车质量、最高速度都进行了限制,这样做主要是为了防止车的 较大,以减小行车危险。