实验桌上有三个完全相同的烧瓶,烧瓶中装有质量相等的煤油、型号相同的温度计和阻值相等且不变的电阻丝R,如图18所示。另外,还有满足实验要求的电源、滑动变阻器和开关各一个,电流表和停表各一块,导线若干。请利用上述实验器材,设计一个实验证明:“保持电阻阻值不变,在相同时间内通过电阻的电流越大,电流通过电阻产生的热量越多”。实验设计中可用煤油升高的温度Δt的大小表示电流通过电阻丝R产生热量的多少。请画出实验电路图,写出实验步骤,画出实验数据记录表格。
冬季,养鸡场为了提高产蛋量,夜间需要在鸡舍里用电热器加热并用灯泡照明,白天只需要在鸡舍里用电热器加热,不需要用灯泡照明。小明根据上述要求设计了一种加热照明装置,这个装置的电路图如图 19 所示,电阻R1和R2是两个用来加热且阻值不同的电阻丝,灯L是标有“220V 160W”的照明灯泡,开关S1、 S2的通断只有两种状态,一种是同时断开,一种是同时闭合。该装置从早晨7:00至17:00处于白天工作状态,连续正常工作10h,这段时间内电流表的示数为5.5A,电阻R1的电功率为P1,电阻R2的电功率为P2,电路的总功率为P;该装置从17:00至第二天早晨7:00处于夜间工作状态,连续正常工作14h。已知:电源两端的电压U恒为 220V,。求:
⑴总电功率 P;
⑵电阻 R2的阻值;
⑶从早晨 7:00 到第二天早晨 7:00的24h内,该加热照明装置共消耗电能多少千瓦时。
用如图20甲所示的滑轮组提升水中的物体M1,动滑轮A所受重力为G1,物体 M1完全在水面下以速度v 匀速竖直上升的过程中,卷扬机加在绳子自由端的拉力为F1,拉力F1做功的功率为P1,滑轮组的机械效率为η1;为了提高滑轮组的机械效率,用所受重力为G2的动滑轮B替换动滑轮A,如图20乙所示,用替换动滑轮后的滑轮组提升水中的物体M2,物体M2在水面下以相同的速度V匀速竖直上升的过程中,卷扬机加载绳子自由端的拉力为F2,拉力F2做功的功率为P2,滑轮组的机械效率为η2。已知G1-G2=30N,η2-η1=5%,,M1、M2两物体的质量相等,体积V均为4×10- 2m3,g取10N/kg,绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力均可忽略不计。求:
⑴物体M1收到的浮力 F浮;
⑵拉力 F1与 F2之比
⑶物体 M1受到的重力G。