“热得快”是用来插人开水瓶中烧开水的电热器,如图所示。张军设计了浮球自控开关,当水位降到一定位置时,触点开关自动断开,防止热得快被烧坏。乙图是接线盒的放大图。若空瓶的质量是1kg ,装满水后的总质量为3kg 。试求:
( l )装满水时,瓶对桌面产生多大的压力?
( 2 )若浮球的体积为80cm3,浮球和浮杆共重1N ,不计浮杆的体积,装满水时,开关的两个触点之间的压力是多大?
( 3 )若水的初温是20℃ ,在1 标准大气压下,烧开这瓶水最少需要消耗多少电能?
如图是我国西部某地区风力发电的外景。该地区空气密度为1.3/m3,一台风车的轮叶转动时可以形成面积为100m2的圆面。下表给出了在不同风速下一台风车获得的能量。
平均风速(m/s) | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
1s内获得的能量(×104J) | 4 | 8 | 12 | 16 | 20 | 24 |
(1)若某时间内风速为10 m/s,一台风车工作1小时所产生的电能供10只“220V 100W”灯泡正常工作8h,求这台风车发电的效率。
(2)若此地年平均风速为15 m/s,100台这样的风车一年(工作时间按4000h计算)获得的风能相当于完全燃烧多少千克煤?(煤的热值为3×107J/)
(3)若风速为10 m/s,则1min内有多少千克的空气流冲击风车轮叶转动形成的圆面?
医院里利用高温高压蒸汽消毒锅对器械进行消毒,不同的器械所要求的温度、压强不同.如图为自动测量锅内温度、气压的电路原理图(虚线框内为锅内部分电路).电源电压恒为4.5V.
(1)若对总质量为5kg、初温为15℃的钢制器械进行消毒,消毒温度须达到115℃时,器械共吸收多少热量?[c钢=0.46×103J/(kg・℃)]
(2)压强传感器R1(阻值随所受的压强大小发生变化的可变电阻)置入锅内,其受压面积为2cm2,如果R1表面能承受的最大压力为70N,则锅内允许的最高气压是多少?
(3)A1为显示锅内气压大小的仪表(实质是电流表),当锅内气压不高于1标准大气压时,A1显示气压值都为0,此时R1阻值为200Ω,求:气压表零刻度线应标在电流表Al刻度盘多少毫安处?
(4)热敏传感器R2(阻值随温度发生变化的可变电阻)置于锅内,A2为显示温度的仪表(实质是电流表);R2的电阻与温度的关系如下表所示:
温度t/℃ | 80 | 85 | 90 | 95 | 100 | 105 | 110 | 115 | …… |
电阻R2/Ω | 120 | 110 | 100 | 90 | 80 | 70 | 60 | 50 | …… |
当电流表A2示数为60mA时,锅内的温度为多少?
太阳能是人类能源的宝库,人类早期除了间接利用存贮在化石燃料中的能源外,还设法直接利用太阳能。如图所示,太阳能集热器就是直接利用太阳能把水加热的装置。太阳能热水系统主要元件包括集热板、储存装置及循环管路三部分。
(1)储存装置比集热板的位置要高,请你猜想为什么要这样设计?
(2)假设家用太阳能热水器的效率在夏天可达50%;从太阳能手册中查到,在地球表面,晴天时垂直于阳光的表面接收到的热辐射为1.26×103J/m2・s。如果储水箱内的水大约有40kg,集热板接收阳光垂直照射的面积始终是1.5m2,请计算,要使水温上升30℃需要多长时间?(C水=4.2×103J/(kg.℃))
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你在学习物理的过程中,一定对“动手动脑学物理”栏目很感兴趣吧!该栏目内容丰富,形式新颖,如调查、收集资料、社会实践等活动。请你从以下五项活动中选择三项来谈谈你获取的信息、想法与做法。
(1)结合你对周围环境噪声的调查,谈谈为了减少噪声污染,你在日常生活中应该怎样做。(写出两条)
(2)通过对身边的老人和同学的眼睛存在视力问题调查,若想帮助他们矫正,应该配戴什么透镜?请提出你的意见。为了保护视力,告诉他们日常生活中应该注意些什么问题。
(3)烈日当空的夏天,你会发现走在水泥路上很烫脚,而走在河水中却是凉凉的。你能解释为什么吗?
(4)生活中使用机械给我们带来很多的好处,以自行车为例,谈一谈它上面有几种简单机械,并分别说明它们各起什么作用。(至少写出两处)
(5)电是我们使用最为广泛的能源之一,但如果使用不当,电也是相当危险的,所以我们在用电时应遵守安全用电的原则。请你根据所学知识举出两个实际生活中应该注意安全用电的例子。