某次旅游,密闭大巴内坐满了游客,司机忘了打开换气设备,时间一久,车内二氧化碳浓度上升,令人头晕脑胀。为此,小明设计了车载自动换气设备
(一 小明找来二氧化碳气敏电阻 ,其电阻值与空气中二氧化碳浓度关系如表格所示,其中二氧化碳浓度为0时, 阻值模糊不清,他对该电阻阻值进行测量
二氧化碳浓度 |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
|
28 |
22 |
17 |
13 |
10 |
8 |
小明把空气通过氢氧化钠溶液,得到二氧化碳浓度为0的空气,并收集于集气瓶中,再将 置于其中
(1)图甲电源电压恒为 ,请以笔画导线完成电路图剩余部分的连接。要求,滑片 向 端移动时,电压表、电流表的示数都变大
(2)开关 闭合前,滑片 应移至 (选填“ ”或“ ” 端。
(3)闭合开关 ,发现电流表无示数,电压表有示数。电路某一故障可能为 。
、 断路 、 断路 、 短路 、 断路
(4)排除故障后,移动滑片 ,电压表、电流表示数如图乙所示,二氧化碳为0时, 的阻值为
(5)请在丙图中画出 阻值与空气中二氧化碳浓度的关系图像
(二 小明利用电磁继电器设计车载自动换气设备,如图丁所示,控制电路,恒为 的蓄电池,开关 ,定值电阻 ,二氧化碳气敏电阻 ,电磁继电器的线圈电阻不计,线圈电流大于 时衔铁被吸下,线圈电流小于 衔铁被弹回,受控电路包括,恒为 的蓄电池,额定电压均为 的绿灯、红灯、换气扇。
(6)请以笔画线完成电路连接,要求:闭合开关 ,周围空气中二氧化碳浓度小于 时,绿灯亮;大于 时,红灯亮且换气扇正常工作。
(7)定值电阻 的阻值应为 。
如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10 W.闭合开关S,电流表A1的示数为1.8 A,电流表A2的示数为0.8 A.求:
(1)流过R1的电流是多少A?
(2)R2的电阻是多少W?
(3)闭合开关2 min后,R1消耗的电能是多少J?
图是某科研小组设计的在岸边打捞水中物品的装置示意图。O为杠杆BC的支点,CO:OB=1:4。配重E通过绳子竖直拉着杠杆C端,其质量mE=644kg。定滑轮和动滑轮的质量均为m0。人拉动绳子,通过滑轮组提升浸没在水中的物品。当物体A在水面下,小明以拉力F1匀速竖直拉动绳子,滑轮组的机械效率为η1,配重E对地面的压力为N1;当物体A完全离开水面,小明以拉力F2匀速竖直拉动绳子,滑轮组的机械效率为η2,配重E对地面的压力为N2。已知:GA=950N,η2=95%,N1:N2=6:1,绳和杠杆的质量、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对物体A的阻力均可忽略不计,g取10N/kg。求:
(1)物体在水面下受到的浮力;
(2)F1:F2的值
(3) η1的大小。
如图所示,电源电压保持不变,小灯泡灯丝电阻不随温度改变。当开关S1、S2都闭合时,滑动变阻器R2滑片位于某点A时,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,电流表的示数为I1,电阻R1消耗的电功率为P1,滑动变阻器消耗的电功率为PA;当只闭合开关S1时,滑动变阻器R2滑片位于某点B时,电压表V1的示数为U1ˊ,电压表V2的示数为U2ˊ,电流表的示数为I2,电阻R1消耗的电功率为P1ˊ,滑动变阻器消耗的电功率为PB ,此时小灯泡消耗的功率是其额定功率的四分之一;仍只闭合开关S1,再将滑动变阻器R2滑片滑至最右端,此时小灯泡恰好正常发光。已知:U1﹕U2=1﹕3,U2﹕U2ˊ=3﹕2,PA﹕PB=2﹕1,P1=0.4W。请你计算出:
(1)I1与I2的比值;
(2)小灯泡的额定电功率;
(3)当只闭合开关S1时,滑动变阻器R2滑片位于某点B时,通电2min,电路消耗的电能。
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)