图24所示,是小阳推着购物车在超市购物,发现用力推车,车运动,不用力推车,车不动;向前用力推,车向前运动,向后拉车,车向后运动。于是他得出结论:力是使车运动的原因,且车运动的方向始终和对车施加的力方向一致。请在确保安全的前提下,利用超市购物车设计实验,说明小明的结论是错误的。要求:写出操作步骤、实验现象并简要加以说明。(3分)
实验桌上有两个完全相同的烧瓶,烧瓶内装有质量相等的煤油、型号相同的温度计和阻值不等且不变的电阻丝R,如图25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:“保持电流值不变,在相同时间内,电流通过电阻产生的热量多少与电阻大小有关”。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。(4分)
路灯给我们夜晚的生活带来方便。风、光互补路灯兼具了风力发电、太阳能发电两者的优势,它同时安装了风力发电机和太阳能电池板,有风时通过风力发电机发电,有阳光时通过太阳能电池板发电,如图26所示。太阳能电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片。蓄电池是一个化学电源,其充电与放电过程是一种可逆的化学反应。太阳能电池板可以将电能转化为化学能储存至蓄电池中,在夜间供路灯照明使用。下表是某型号风、光互补路灯系统的部分技术参数,其中光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率,蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放电总时间的乘积。
太阳能电池板 | 蓄电池 | ||
电池板的面积 | 0.5m2 | 蓄电池容量 | 150Ah |
光电转化率 | 16% | 额定电压 | 12V |
(1)能源的种类繁多,人们从不同角度对能源进行了分类,太阳能和风能都属于 能源。(选填“二次”、“可再生”或“不可再生”)
(2)白天太阳能电池板把接收到的太阳能转化成电能储存在蓄电池内,到晚上再把 能转化成电能为路灯供电。
(3)利用风力发电时,是将 能转化为电能。
(4)当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W时,该太阳能电池板的输出功率为 W。
家住东北某城市的汽车司机老杨每年到了冬季就有一件非常头痛的事情,那就是该城市的冬季平均气温很低,导致他每天下午开回的汽车停了一晚之后,第二天早晨发动机的散热器里的水便结了冰,水结冰后就不能在散热器中循环流动了。老杨为了避免水结冰带来的不便,他只好每天下午回家把散热器中的水放尽,第二天出车前再重新装上水。老杨儿子晓兵同学今年读八年级,他在读八年级之前就总想帮助父亲解决这一麻烦,但总想不出好办法,他今年学了物理之后,知道了水的凝固点是0℃,而还有许多液体的凝固点低于0℃,如酒精的凝固点是—117℃。他于是想到用其他液体代替水来对发动机进行散热也就不会结冰了,他把他的这种想法告诉了他爸爸,但他爸爸告诉他,其他液体冷却效果没有水的冷却效果好,他后来又想:“能不能让水与其他液体混合来降低凝固点呢?如酒精和水混合。”
问题:酒精和水的混合物的凝固点是否低于0℃?
实验:晓兵取来了一杯水和一些酒精,将少量的酒精倒入装有水的杯子中,然后将其放入冰箱的冷冻室中,并且用一支温度计测量其温度,每隔3min观察记录一次数据。
晓兵的实验数据结果记录如下:
时间/min | 0 | 3 | 6 | 9 | 12 | 15 | 18 | 21 | 24 |
温度/℃ | 4 | 2 | —2 | —5 | —8 | —10 | —12 | —12 | —12 |
状态 | 液 | 液 | 液 | 液 | 液 | 液 | 少量 固态 | 较多 固态 | 更多 固态 |
根据晓兵的实验探究过程和结果,回答以下问题:
(1)文中,晓兵爸爸告诉他:“其他液体冷却效果没有水的冷却效果好”,这是因为水比其他液体的 大。
(2)晓兵实验的这杯水和酒精的混合物的凝固点是 ℃。
(2)经研究发现,水和酒精混合物的凝固点不是固定不变的,你认为它的高低可能与 有关。用晓兵配制的混合液体 (选填:“能”或“不能”)帮助爸爸解决麻烦。(4分)
一台起重机将重3600N的货物匀速提高4m。求:(1)起重机做的有用功;(2)如果额外功是9600J,起重机的机械效率。