小综合(1)
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综合练习
1、2010年上海世博会通过大面积推广应用太阳能等以低能耗、低污染、低排放为特点的绿色环保技术,来体现“城市,让生活更美好”的主题。
如图21所示的太阳能热水器,它的水箱容量为120L,热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%,在与阳光垂直的地球表面上每平方米得到的太阳辐射功率约为P=1400W。
如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃,需要阳光照射5h,那么:
(1)一箱水需要吸收的热量是多少?
(2)热水器上集热器的面积至少要多大?[水的比热容是:4.2×103J/(kg·℃)]
2、随着人们生活水平的日益提高,小汽车越来越多地走进了百姓人家。
一辆使用汽油为燃料的小汽车,以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时,发动机的实际功率为20kW。
若小汽车行驶的距离为100km,汽油的热值q=4.6×107J/kg,小汽车发动机的效率为25%。
求小汽车在这段路程中:(1)运动的时间;(2)发动机所做的功;(3)消耗汽油的质量。
3、在如图1所示的电路中,电源电压为18伏保持不变,电阻R1为10欧,闭合电键S 后,电流表A的示数如图2(a)所示.
①求电阻R1两端的电压U1.②求此时滑动变阻器R2连入电路的阻值.③现有标有“20Ω,2A”“50Ω,1A“字样的滑动变阻器可供选择,有一个表盘如图2(b)所示的电压表可接入电路.当选用标有字样的变阻器替换R2,并把电压表接入两点间时(选填“AB”,“CD”,“AB或CD”),在移动变阻器滑片P的过程中电压表示数的变化量△U最大.求电压表示数的最大变化量△U最大.
4、图甲为某型号电子秤,其原理结构如图乙所示,R0为定值电阻;R是压敏电阻,其阻值随所受压力F变化的关系如图丙所示.改写电压表(量程为3V)的表盘数值后可直接读出所称量物体的质量,设踏板的质量为5kg,电源电压保持9V不变,g取10N/Kg.(1)空载时,电压表的示数为1V,求R0的阻值.(2)该电子秤的量程是多大?(3)如果保持电子秤结构和电压表量程不变,只在电路中增加一个电阻,使电子秤的量程变为110kg,计算说明应使用多大的电阻?如何连接?
5、两个小组在实验室分别做两个电学实验,可选器材有:干电池两节,开关、滑动变阻器(标有“”字样)、电流表(,两个量程)、电压表(,两个量程)各一个,导线若干。
小组一用图8甲所示的实验电路,测量一个标有“2.5 V”字样的小灯泡的额定功率。
(1)闭合开关后,发现电流表和电压表的示数都较小,小灯泡不发光,其原因可能是()A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.滑动变阻器断路 D.滑动变阻器接入电路的阻值较大
(2)调节滑片的位置,当电压表示数为时,电流表示数如图8乙所示,则该灯泡的额定功率是 W。
小组二连接了与小组一相似的电路,但用一个的电阻替换了灯泡,实验目的是用伏安法测该电阻的阻值。
(3)请在图9中用笔画线将电路连接完整。
(4)小组二在完成实验后,组员小宇想尝试测量从家里带来的一只电阻的阻值(约).他们使用现有器材,仍用伏安法进行测量,发现电流表示数太小,无法准确读出电流大小,没能测出。
他们经过讨论后,向老师借了一只最大阻值为的滑动变阻器(标有“”字样),用以下方案测出了。
①按图10连接电路,闭合开关,移动滑片至端,记下电压表示数;
②移动滑片至端,记下电压表示数;
③计算出: (用字母、、表示
). 6、如图甲所示,电源电压为U保持不变,R0为定值电阻.闭合开关,电流表A的示数为I,电压表V1的示数U1,电压表V2的示数为U2.移动滑动变阻器得到在不同电流下的U1﹣I图线和U2﹣I图线,如图乙所示.
(1)随着电路中电流的增大,电压表V1的示数U1,电压表V2的示数U2;(选填“减小”或“增大”)
(2)在U﹣I坐标中两条图线在Q点相交,此状态滑动变阻器连入电路的阻值是Ω;(3)请根据图象求电源电压U和定值电阻R0的阻值.
参考答案 一、计算题
1、解:(1)由ρ=m/V 得:……………………………1分
m =ρV 水=1×103kg/m3×0.12m3=120 kg ………………………………………1分 水吸收的热量:
Q 水吸=cm(t2-t1) …………………………………………………………………1分 =4.2×103J/( kg ·℃)×120 kg ×(70℃-20℃)
=2. 52×104 J ………………………………………………………………1分
(2)这台太阳能热水器获得的辐射功率:P 太=S ×1.4kW/m2 ………………………1分 由: P =W/t 可得:…………………………………………………………………1分 太阳照射5h 获得的太阳能:W 热=P 太t =S ×1.4kW/m2×5h …………………1分 由:η=W 有 /W 热 可得:…………………………………………………………1分 Q 水吸=W 有=S ×1.4kW/m2×5h ×40% ………………………………………1分 热水器集热器面积: S =Q 水吸/(1.4kW/m2×5h ×40%)
=2. 5m2 ………………………………………………………………………1分 另解:(1)由:ρ=m/V 得:………………………………………………………………………1分
m =ρV 水=1×103kg/m3×0.12m3=120 kg ……………………………………1分 水吸收的热量:
Q 水吸=cm(t2-t1) ………………………………………………………………1分 =4.2×103J/( kg ·℃)×120 kg ×(70℃-20℃)
=2. 52×104 J =7.0kW ·h ……………………………………………………1分 (2)太阳辐射的总能量,由:η=W 有/W 总 可得:………………………………………1分
W 总=W 有/η=Q 水吸/η=17.5 kW ·h ………………………1分 太阳辐射的总功率:
P 总=W 总/t …………………………………………………………………………1分 =3.5 kW ………………………………………………………………………1分 热水器集热器面积:
S =P 总/ P0=3.5 kW/1.4kW ………………………1分 =2.5m2 ………………………………1分 2、(1)小汽车的速度v =72km/h=20m/s
运动的时间
(2分)
(2)发动机做的功W=Pt=20×103
×5×103
J=1×108
J (3分)
(3)汽油完全燃烧放出的热量Q=m q ,又因为
故 (4分)
3、
==12.5
===1.8A
==
4、
==
==30
=
==60
===90kg
===90
二、实验,探究题
5、(1)D (2)0.7 (3)如图1所示(4)
解析:(1)电流表和电压表都有示数,说明电路中有电
流,不可能出现断路情况,B、C选项错误;若灯泡短路,电压表没有示数,A选项错误;
电流表和电压表示数小,说明电路中的电阻过大,D选项正确。
(2)从题图中可以看出,
==电流表的示数为,则该灯泡的额定功率。
(3)连接实物时要注意,电流表串联在电路中,
电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,滑动变阻器采用“一上一下”的方式接入电路
中。
(4)由实验过程知,当滑片滑至端时,电压表示数即为电源电压,当滑片滑至端时,
两端的电压为,则滑动变阻器两端的电压为,通过滑动变阻器的电流即电路中的电流,
故的阻值。
6、。