实验桌上有如下实验器材:符合实验要求的电源、定值电阻R0滑动变阻器、已调零的电流表和电压表各一块、开关一个、导线若干。请用上述实验器材设计一个实验,探究滑动变阻器与定值电阻R0串联时滑动变阻器消耗的电功率随其阻值的变化规律。设计电路图,写出实验步骤,设计实验记录表格。
一个热水袋内装有质量为1kg的水,在水温从100℃降到40℃的过程中,水放出的热量是多少?[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
如图23所示电路中,电源电压U保持不变。开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器的滑片P距左端处,电流表示数为I1=0.5A,电压表示数为U1=6.5V,电阻R2和R3消耗的电功率为P1,电阻R1和R2消耗的电功率为P2,电路消耗的总电功率为P;开关S1S2闭合,保持滑动变阻器的滑片不动,电路消耗的总电功率为
P。已知:P1:P2=5:6。求:
(1)电阻R1的阻值;
(2)电源两端的电压U;
(3)通过开关闭合与断开,调节滑动变阻器的滑片P,电路消耗的最大电功率与最小电功率之比。
用如图24(1)所示的装置提升重物,水平横梁AB 固定在支架C顶端,OA:OB=4:1。横梁A端挂一底面积为S=0.1m2
的配重M,横梁B端下挂着由质量相等的四个滑轮组成的滑轮组,用此滑轮组多次提升不同的物体,计算出滑轮组的机械效率,并记入下面的表格。
物重G/N | 60 | 80 | 100 | 180 |
机械效率η | 0.75 | 0.80 | 0.833 | 0.90 |
现用滑轮组分别提升甲、乙两个物体:在水面以上提升密度为ρ甲=0
.75kg/dm3的甲物体时,绳
自由端的拉力为F1,F1做的功为W1,配重M对地面的压强变化量为ΔP1;在水面以下提升密度为ρ乙=5.6kg/dm3的乙物体时,绳自由端的拉力为F2,F2做的功为W2,配重M对地面的压强变化量ΔP2。
F1F2所做的功随时间变化的关系如图24(2)所示。已知:甲、乙两物体的体积关系为V甲=4V乙,提升甲、乙两物体时速度相同。(不计绳的质量、杠杆的质量、轮与轴的摩擦、水对物体的阻力。取g =10N/kg)求:
(1)配重M对地面的压强变化量的差ΔP2-ΔP1
(2)滑轮组提升浸没在水中的乙物体时的机械效率。(保留百分号前面一位小数)