小明利用如图19所示装置和器材,探究水的沸腾特点和物质的吸热能力。
(1)小明设计的电路中的R甲、R乙必须满足的条件是 。
(2)只闭合开关S2,观察水的沸腾,测得数据如下表:
时间(min) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
温度(℃) | 90 | 92 | 94 | 96 | 97 | 98 | 98 | 98 | 98 |
分析数据可知,水沸腾过程中的特点为: 。
(3)断开S2,待水冷却后,继续探究物质的吸热能力。小明应控制水和煤油的 、初温相同。且应先闭合开关 ,再闭合开关 ,并控制水的末温低于98℃。实验表明:水的末温比油低,水的吸热能力比油强。
阅读下面的短文,回答问题。
热电偶
把两种不同材料的导线(如铁线和铜线)组成如图20所示的闭合回路,当AB 两端存在温度差时,回路中就会有电流通过,这就是塞贝克效应,这种电路叫热电偶。实验表明:热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关;跟A和B 间的温度差的大小有关,温度差越大,回路电流越大。
请回答下列问题:
(1)① 其它条件不变,将铁丝换成铜丝,电路电流 。
②其它条件不变,移去酒精灯,将B 放人另一杯冰水混合物中,稳定后,电路电流 。(各空格均选填“变大”、“变小”、“不变”或“变为零”)
(2)这样的热电偶实际上是一个电源,它的电能是由 能转化而来。
(3)热电偶电路可以把温度信号换成 信号。
如图21甲所示,是研究小组的同学们自制的简易电子秤原理图,它利用电压表的示数来测物体的质量,托盘、弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起,托盘和弹簧的质量不计,弹簧置于绝缘底座上。不
计摩擦,弹簧始终在弹性限度内,电源电压恒定。当盘中没有放物体时,滑片
P在滑动变阻器的最上端,电压表的示数为0。当称量物体的质量时,滑片P在物体对电子秤
的压力作用下向下端滑动,此过程
中:
(1)变阻器连入电路的电阻 ,电流表的示数 ,电压表的示数 。(选填:“变大”、“变小”或“不变”)
(2)分析得出被测物体的质量与电压表的示数满足如图21乙所示的关系,这样把电压对应的质量刻在电压表的刻度盘上,就可以直接读出被测物体的质量。若电压表的示数为1V,则被测物体的质量是 kg。
欧姆坚持不懈的探索精神,激发了同学们的学习热情,忠民和勇胜为探究小明提出的问题,设计如图22所示电路,并准备了充足的实验器材。
(1)为完成探究,应该改变电压,观察电流的变化。请写出两种(不同角度)改变定值电阻两端电压的方法。
(2)忠民按设计好的电路进行实验,收集数据如下表(R为定值电阻):
次 数 | 1 | 2 | 3 |
电流I/A | 0.2 | 0.4 | 0.6 |
电压U/V | 1.0 | 2.0 | 3.0 |
请根据表中数据,写出实验结论: 。
(3)勇胜在连接电路时,误将电压表与滑动变阻器并联,在实验中收集数据如下表(电源电压已知且不变):
次 数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电流I/A | 0.16 | 0.24 | 0.32 | 0.40 | 0.48 |
电压U/V | 2.2 | 1.8 | 1.4 | 1.0 | 0.6 |
问题:
按勇胜的实验也能得出正确结论,请写出得出正确结论的办法。
②实验中操作失误,往往是新收获的契机。请写出本实验操作过程中,滑动变阻器的电功率,随着它连入电路中电阻值的变化是如何变化的?
利用太阳能电池在太阳光照射下发电叫光伏发电。有“中国太阳城”之称的德州市启动了“光伏工程”示范项目,如图23是在某中学安装的光伏发电系统。若该光伏发电系统一天产生的电能为6.3×108J,则:
(1)该光伏发电系统一天产生的电能如果全部用来给水加热,可以将多少千克的水从5℃加热到65℃?(不考虑能量损失)
(2)该光伏发电系统一天的发电量,如果由热电转换效率为30%的热电厂来完成,需要燃烧多少千克煤?(煤的热值q煤=3.0×107J / kg )
(3)请写出一条光伏发电的优点。