若木块下表面所处的深度为米,求木块下表面受到水的压强;
若要将木块全部浸没水中,求至少需要施加多大的压力。 【答案】
10N;
2000Pa;
。
【解析】(1)由木块漂浮在水面上知道,木块受到的浮力等于重力,所以,木块所受到的浮力大小是:F浮=G木=10N;
103 kg/m3 (2)因为木块下表面所处的深度是h=0.2米,所以,木块下表面受到水的压强是:p=ρgh=1.0××10N/kg×0.2m=2000Pa。
V排 =F浮/ρ水g=10N/1.0×103kg/m3×10N/kg=1×10-3 由F浮=ρ水gV排 知道,漂浮时木块排开液体的体积是:(3)m3 ;
1×10-3 m3 =1.25×10-3 m3 ; 由此知道木块的体积是:V木 =5/4V排 =5/4×
103 kg/m3 ×10N/kg×1.25×10-3 m3 =12.5N; 当木块全部浸没时受到水的浮力是:F′浮=ρ水gV木=1×
由力的平衡条件知道,当木块浸没时,受到的重力、浮力和压力的关系是:F浮′=G木 +F,所以施加的压力至少是:F=F浮′-G木 =12.5N-10N=2.5N。
点睛:本题考查的是物体浮沉条件和阿基米德原理、液体压强公式的理解与应用,考查的知识点较多,但都属于基础内容,难度不大。
19. 在图甲所示的电路中,已知电源为电压可调的直流学生电源,灯泡的额定电压为8V,灯泡的额定电压为6V,图乙是灯泡的
图象。
当开关S接a时,电压表的示数为,电流表的示数为,求定值电阻的阻值。
开关S接a时,调节电源电压,使灯泡正常发光,此时消耗的功率为1W,求灯泡的额定功率。 开关S接b时,通过调节电源电压可使电路允许达到的最大总功率是多少? 【答案】
。
4W。
6W。
【解析】(1)由电路图知道,当开关S接a时,灯泡L1 与电阻R0 串联,电压表测量R0的电压,电流表测量的是整个电路中的电流,此时U0 =1.2V,I=0.3A,所以电阻R0 的阻值是:R0 =U0/I=1.2V/0.3A=4Ω; (2)当开关S接a时,由灯泡L1 正常发光知道,此时灯泡L1 两端的电压为额定电压,即U1 =8V,又因
2
为R0 消耗的功率为P0 =1W,由P=IR知道,此时电路中的电流是:I0 =
=0.5A,因为灯泡L1 与
0.5A=4W。 电阻R0 串联,所以,灯泡L1 的额定功率是:P1 =U1 I1 = U1 I0 =8V×
(3)开关S接b时,灯泡灯泡L1与电阻L2串联,若灯泡L2 正常发光,由图像知道,此时电路在的电流是0.6A,大约L1的额定电流,是不允许的;所以由(2)知道,当灯泡L1 正常发光时,电路中的电流是:I1 =I2 =0.5A,从灯泡L2 的U-I图象知道,此时,灯泡L2 两端的电压是U2 =4V,所以电源电压是:U=U1 +U2 =8V+4V=12V,
0.5A=6W。 故电路允许达到的最大总功率是:P总=UI1 =12V×
点睛:本题考查的是电路结构变化时欧姆定律和电功率的理解和应用,解题的关键是要能够准确的分析电路的连接情况,并且能够从图象提取有用信息。
五、综合题
20. 把两种不同材料的导线如铁线和铜线组成如图所示的闭合回路,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;跟接点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:
如图所示,①其它条件不变,只将A处杯中的冰水混合物换为沸水,电路电流______。②其它条件不变,移去酒精灯,将B放入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”、“变为零”
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。
热电偶电路可以把温度信号换成______信号,利用这种性质可以把热电偶做成______写出一种应用。 【答案】 (1). 变小 (2). 变为零 (3). 内 (4). 电 (5). 温度计
【解析】(1)①根据题意知道A和B间的温度差差越大,回路电流越大,当只将A 处杯中的冰水混合物换为沸水时,由于AB两处的温度差减小,电路电流变小;②其他条件不变,若移去酒精灯,将B放入另一杯冰水混合物中,则由于AB间温度差变为零,而使电流变为零;
(2)根据题意知道,要想产生电流,两接点间必须存在温度差,所以,说明热电偶是将内能转化为电能的装置;
(3)由热电偶电路中电流的特点及产生条件知道,两接点间温度差的大小直接决定了电流的大小,即热电偶电路可以把温度信号转换成电信号;所以,可将电流表改装成温度计,控制两接点中的一个点的温度不变,将另一个点的温度作为被测温度,通过电流表示数反映出其温度值的大小。
点睛:本题是一道信息题,考查的是对新知识的应用和理解,解题的关键是从题目中给出新的信息总结关键的规律,即产生电流的条件及影响电流大小的因素。