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十八世纪,瓦特发明的冷凝器蒸汽机,推动了人类第一次工业革命。如图为利用瓦特蒸汽机...

十八世纪,瓦特发明的冷凝器蒸汽机,推动了人类第一次工业革命。如图为利用瓦特蒸汽机提升物体的工作示意图,蒸汽机的工作原理为:打开阀门A、关闭阀门B,高压蒸汽进入汽缸,推动活塞上行。当活塞到达汽缸项部时,关闭阀门A、打开阀门B,蒸汽进入冷凝器,汽缸内压强减小,活塞下降。如此循环往复。

(1)蒸汽推动活塞上行过程中,能量转化是_____

(2)蒸汽机活塞上行过程与汽油机的_____冲程相似;

(3)蒸汽机工作时,汽缸内部压强为1.1×106帕,若活塞面积为0.1m2,则活塞受到蒸气的压力是多少_____

(4)蒸汽机活塞往复运动,通过杠杆和定滑轮对重物做功。若物体质量为200千克,活塞每次上升高度为0.6米,则活塞上升一次蒸汽机对物体做了多少有用功_____?假设活塞每分钟向上运动100次,该蒸汽机对物体做有用功的功率为多少_____

 

内能转化为机械能 做功 1.1×105N 600J 1000W 【解析】 (1)蒸汽对活塞做功时,将内能转化为机械能。 (2)汽油机在做功冲程中将内能转化为机械能。 (3)利用公式变形可计算活塞受到蒸汽的压力。 (4)根据图中杠杆和定滑轮的特点,判断活塞上升一次时物体升高的高度,根据计算对物体所做的有用功;已知活塞每分钟向上运动100次,则根据可计算每分钟对物体所做有用功的功率。 (1)蒸汽推动活塞上行过程中,蒸汽对活塞做功,蒸汽的内能转化为活塞的机械能。 (2)汽油机的做功冲程中,高温高压燃气推动活塞做功,燃气的内能转化为活塞的机械能,与汽油机做功冲程的能量转化相似。 (3)由可得,活塞受到蒸汽的压力: (4)由图知杠杆左端的力臂是右端力臂的2倍,活塞每次上升高度为h=0.6m,则根据相似三角形的知识可知,杠杆右端下降的高度为,由定滑轮的特点可知,定滑轮右侧物体上升的高度为 物体的重力为 活塞上升一次蒸汽机对物体做的有用功为 活塞每分钟向上运动100次,该蒸汽机对物体做有用功的功率为 答:(1)蒸汽推动活塞上行过程中,能量转化是内能转化为机械能; (2)蒸汽机活塞上行过程与汽油机的做功冲程相似; (3)活塞受到蒸汽的压力是1.1×105N; (4)活塞上升一次蒸汽机对物体做的有用功为600J;该蒸汽机对物体做有用功的功率为1000W。
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自动驾驶汽车是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车,正不断走进我们的生活。

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图甲是一款深受人们喜爱的便携式充电喷雾小风扇(部分参数如表),具有只扇风不喷雾和既扇风又喷雾两档工作状态。

喷雾小风扇部分参数

输出电压

4V

喷雾功率

4W

出风功率

4W

电池容量

6000mAh

 

(1)图乙是小风扇喷雾时水位自动报警器的工作原理图,当水箱内的水位较低时,红灯亮报警,请结合图说明其工作原理______

(2)小风扇在只扇风状态下工作10分钟消耗的电能是______

(3)商家宣称此款小风扇充满电后,在喷雾状态下可持续工作5小时,通过计算判断他们的官宣与实际是否相符______

 

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在学习了并联电路特点和欧姆定律后,科学兴趣小组为研究并联电路总电阻和各分电阻之间的关系,开展了以下探究。

[实验步骤]

设计电路,根据电路图连接实物;

闭合开关,分别读出电压表和电流表的示数并记录;

计算总电阻并填入表格;

换用不同规格的电阻重复上述实验。

实验次数

电阻

电阻

电压U/V

电流I/A

总电阻R

1

10

30

3

0.4

7.5

2

30

30

3

0.2

15

3

30

15

3

0.3

10

 

 

请你在答题卷中用笔画线代替导线,将实物图连接完整;______

[得出结论]并联电路总电阻小于任何一个分电阻;

[思考讨论]

请根据影响导体电阻大小的因素解释上述结论;______

分析表中数据,若增大其中一个分电阻的阻值,则总电阻将______

 

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降落伞是让人或物体从空中安全降落到地面的一种工具,广泛用于应急救生、空投物资等。某STEM项目学习小组同学对降落伞下降的速度与哪些因素有关产生了兴趣,并开展了以下实验。

[实验器材]①纱布、棉布、防水布;②小沙包若干;③剪刀、刻度尺、透明胶带、绳子、天平。

[提出问题]降落伞下降的速度与哪些因素有关?

[建立假设]

假设一:降落伞下降的速度与伞面材料有关;

假设二:降落伞下降的速度与伞面面积有关;

假设三:降落伞下降的速度与伞和重物的总质量有关。

[收集证据]如图,将沙包挂在降落伞上,并使它从同一高度自由下落。实验时,同学们发现实验器材中缺少一种测量工具_____,完善实验器材后继续实验,获得以下数据。

组别

伞面材料

伞面面积(cm2)

伞和重物的

总质量(g)

降落时间(s)

1

2

3

平均

1

纱布

1200

100

8.6

8.5

8.7

8.6

2

棉布

1200

100

9.3

9.5

9.4

9.4

3

防水布

1200

130

10.7

10.8

10.9

10.8

4

防水布

1500

130

13.1

13.4

13.4

13.3

 

 

[得出结论]分析上述数据,发现降落伞下降的速度与_____有关。

[思考讨论]进一步分析发现,针对建立的假设,所收集的证据并不完整,请你在答题卷的表格中将实验方案补充完整。_____

 

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生活中处处有科学。下雨天,老师常会提醒学生小心地滑,原因是路面有雨水,鞋底和路面之间变得光滑,______减小,容易摔倒。学生进入教室后,甩动雨伞,伞上的雨水就会被甩出,原因是雨水具有_____。值日同学将地面上的积水扫开,目的是通过______使蒸发加快。

 

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