歷屆全國(guó)初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽復(fù)賽試題及答案課件

1、家長(zhǎng)OK網(wǎng)：第十四屆全國(guó)初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽復(fù)賽試題一、1998年某地區(qū)遭受特大洪澇災(zāi)害。為了抗洪搶險(xiǎn)，急需在20 h 內(nèi)從甲地調(diào)運(yùn)65 t 鋼材到乙地?，F(xiàn)僅剩下一艘滿載時(shí)排水量為80 t 的貨船，船身（包括船員）質(zhì)量約17 t ，已知甲、乙兩地的水路距離為80 km ，船行駛的平均速度為10 km/h（不計(jì)水流速度）。 （1）請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)完成此項(xiàng)任務(wù)的可行性方案；（2）通過(guò)分析、計(jì)算，找出最佳方案。（鋼材的密度為7.9×103 kg/m3）二、圖1為一種電磁爐的原

2、理示意圖。它是利用高頻電流在電磁爐內(nèi)部線圈中產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁化鐵磁材料制成的烹飪鍋，在鍋體形成無(wú)數(shù)小的渦流（感應(yīng)電流）而產(chǎn)生焦耳熱。同時(shí)，被磁化的鐵磁分子因摩擦、碰撞而發(fā)熱。從而使鍋體自身發(fā)熱達(dá)到加熱食物的目的。（1）使用電磁爐加熱食物時(shí)，不產(chǎn)生明火，無(wú)煙塵，無(wú)廢氣，清潔、安全、高效、節(jié)能。請(qǐng)寫(xiě)出電磁爐在使用中可能涉及的物理知識(shí)（只寫(xiě)名稱(chēng)不寫(xiě)內(nèi)容，不少于10個(gè)可得滿分）。（2）在使用電磁爐時(shí)，爐和鍋之間的熱是由_傳遞給_的。電磁爐加熱食物的過(guò)程中消耗_能轉(zhuǎn)化為_(kāi)能；若用該電磁爐1次蒸熱5個(gè)饅頭需用時(shí)間25min，那么，1次只蒸1個(gè)同樣大小的饅頭大約需要_min。（3）某款電磁爐性能參數(shù)如下表所示：

3、根據(jù)上表數(shù)據(jù)，若電磁爐在功率調(diào)節(jié)和溫度調(diào)節(jié)的范圍內(nèi)，加熱溫度隨功率調(diào)節(jié)的變化圖象是一直線，電磁爐工作電壓正常，在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，燒開(kāi)一鍋質(zhì)量為3kg、溫度為22的水最多需要多少時(shí)間（不計(jì)鍋吸熱及熱散失）？型號(hào)額定電壓額定功率功率調(diào)節(jié)范圍溫度調(diào)節(jié)范圍熱效率SC-16220V 50Hz1600W450W-1600W70-240(大于)90%三、有人在夏季用簡(jiǎn)易曬水箱給水加熱用來(lái)淋浴，這不僅能節(jié)省能源,而且很方便.李明和張華想利用這樣的裝置估測(cè)太陽(yáng)光對(duì)地球表面輻射的強(qiáng)度的大小。也就是說(shuō)，太陽(yáng)光垂直照射地球表面是，地球表面單位時(shí)間單位面積所獲得的能量是多少。實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示，曬水箱的內(nèi)部

4、是被涂黑的，箱體外加了保溫層，上面開(kāi)口并蓋有透明玻璃板。在估測(cè)之前要首先弄清，透過(guò)玻璃板的太陽(yáng)光能量究竟占太陽(yáng)輻射到玻璃板上能量的百分之幾？李明和張華各拿一塊實(shí)驗(yàn)用的玻璃板，把陽(yáng)光反射到墻上的同一個(gè)地方，他們發(fā)現(xiàn)，兩塊反射光斑重疊處的強(qiáng)度，和太陽(yáng)光直接射到地上的強(qiáng)度差不多。（1）透過(guò)玻璃板的太陽(yáng)光能量占太陽(yáng)輻射到玻璃板上的能量的百分之幾？你在得出這個(gè)結(jié)論時(shí)做了什么假設(shè)？假設(shè)的根據(jù)是什么？（2）請(qǐng)你幫助他們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并寫(xiě)出具體的實(shí)驗(yàn)步驟。（3）請(qǐng)你對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)方案的可行性做出評(píng)價(jià)。四、用電流表和電壓表測(cè)電流和電壓時(shí)，通常并不考慮儀表本身電阻對(duì)待測(cè)電路的影響，而將其視為“理想儀表”，即認(rèn)為電流表

5、的內(nèi)阻為零，電壓表的內(nèi)阻為無(wú)限大。實(shí)際上，電流表和電壓表都有一定電阻值，因而我們可以把電流表看成一個(gè)能顯示通過(guò)自身電流大小的其阻值很小的電阻；可以把電壓表看成一個(gè)能顯示自身兩端電壓大小的其阻值很大的電阻。所以，把電流表或電壓表接入待測(cè)電路時(shí)，就相當(dāng)于在待測(cè)電路中串聯(lián)一個(gè)電阻，或并聯(lián)一個(gè)電阻。這樣，電流表的兩端就要有一定的電壓，電壓表中就要通過(guò)一定的電流，因此實(shí)際上很難同時(shí)精確地測(cè)出待測(cè)電阻兩端的電壓和通過(guò)待測(cè)電阻的電流。1、現(xiàn)有一個(gè)量程為0.6 A ，內(nèi)電阻為0.13 的電流表，能否用它測(cè)量某電路兩端的電壓？若不能，請(qǐng)說(shuō)明理由。若能，請(qǐng)說(shuō)明用它測(cè)量的最大電壓植。2

6、、要精確測(cè)量一個(gè)阻植約8 的電阻RX，實(shí)驗(yàn)室提供以下器材。l電流表A1：量程100 mA，內(nèi)電阻r1 = 4 l電流表A2：量程500 A，內(nèi)電阻r2 = 750 l電壓表V : 量程10 V, 內(nèi)電阻r3 = 10 kl變阻器R0 ：阻值約10 l定值電阻R1：阻值約10 kl電池E：兩段電壓約1.2 Vl開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線若干（1）     

7、0; 選出你測(cè)量時(shí)所需的適當(dāng)器材，并在虛線方框中畫(huà)出電路圖。（2）       需要測(cè)量哪些物理量？根據(jù)所測(cè)物理量，寫(xiě)出被測(cè)電阻Rx的表達(dá)式。五、圖3甲是使用汽車(chē)打撈水下重物的示意圖。汽車(chē)通過(guò)定滑輪牽引水下一個(gè)圓柱形重物，在整個(gè)打撈過(guò)程中，汽車(chē)以恒定的速度V = 0.2 m/s 向右運(yùn)動(dòng)。圖3乙是此過(guò)程中汽車(chē)?yán)瓌?dòng)重物的功率P隨時(shí)間t 變化的圖象。設(shè)t = 0 時(shí)汽車(chē)開(kāi)始提升重物，忽略水的阻力和滑輪的摩擦，g取10 N/kg。求

8、：（1）圓柱形重物的質(zhì)量；（2）圓柱形重物的密度；（3）打撈前，圓柱形重物上表面所受的水的壓力。六、圖4為一種電飯煲的工作原理圖。下面是王寧同學(xué)對(duì)電飯煲工作原理的研究，請(qǐng)你也參與共同討論。 按下、扳起電飯煲的開(kāi)關(guān)，有一種“粘連”“吸引”的感覺(jué)，取出飯鍋，發(fā)現(xiàn)電飯煲的底部有一個(gè)凸起物，它可以上下彈動(dòng)，能被磁鐵吸引。王寧同學(xué)通過(guò)用這個(gè)電飯煲做米飯和燒水來(lái)研究它的工作情況，請(qǐng)回答他在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的如下問(wèn)題。（1）圖4中只有兩根外接導(dǎo)線，這樣的用電器有什么危害？應(yīng)當(dāng)怎樣加以完善？（2）將三角插頭插入電源插座，不用按開(kāi)關(guān)，指示燈就發(fā)亮，按下開(kāi)關(guān)后，指示燈亮度不變。此時(shí)為什么開(kāi)關(guān)對(duì)指示燈的亮度沒(méi)有影響？

9、（3）電飯煲工作了15min，會(huì)出現(xiàn)大量“白氣”，這些“白氣”是怎樣形成的？（4）電飯煲工作了25min，聽(tīng)見(jiàn)“啪”的一聲，指示燈不亮了。以此推測(cè)，感溫軟磁體的磁性可能受什么因素影響？怎么影響？（5）聽(tīng)到“啪”的一聲后又過(guò)了10min，指示燈又發(fā)光，一會(huì)兒指示燈又熄滅了。分析在相同條件下，不同種類(lèi)金屬的熱脹冷縮程度是否一樣？（6）要想獲得恒溫的溫水，你可以怎么做？（7）電飯煲使用較長(zhǎng)一段時(shí)間后，常常在飯未完全熟透時(shí)就“跳閘”，這樣就會(huì)出現(xiàn)“夾生飯”，請(qǐng)問(wèn)這種情況電飯煲可能在什么地方出現(xiàn)了故障？為什么？2004年第十四屆全國(guó)初中物理應(yīng)用知識(shí)競(jìng)賽復(fù)賽試題答案一、參考解答 (14分)（1） 

10、;設(shè)計(jì)方案：根據(jù)問(wèn)題中所給條件，又在這種特定情況下，可以把部分鋼材放在船體外的水中，并設(shè)法將其“貼”在船體上為防止船體發(fā)生傾斜，船體兩側(cè)所放置鋼材的質(zhì)量應(yīng)該相等（2）最佳方案：設(shè)放置在船體兩側(cè)鋼材的質(zhì)量為m，因船與船體外鋼材組合的整體浮在水面上，故F浮=G，即 F船浮+F外鋼浮=G船+G鋼 代入數(shù)據(jù)后 F船浮=80×103kg×10N/kg=8×105NF外鋼浮=1×103kg/m3×10N/kg×(m7.9×103kg/m3)G船+G鋼（6517）×103kg×10N/kg8.2×105N從以

11、上各式求得m=15.8×103kg=15.8t 在這種極特殊的情況下(正常情況下是不可取的)，只能采用把至少158t鋼材均分放置在船外兩側(cè)的水中且緊貼船體，經(jīng)t=s/v=80km÷10km/h=8h即可送到乙地。 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)： (1)7分； (2)7分二、參考解答 (18分) (1)該問(wèn)題沒(méi)有惟一的標(biāo)準(zhǔn)答案，屬于開(kāi)放性試題以下內(nèi)容可以作為基本依據(jù)答出其中10個(gè)以上(包括10個(gè))者均可得滿分 涉及的物理知識(shí)：電流的磁效應(yīng)、電流的熱效應(yīng)(焦耳熱)、阻抗(電阻)、磁場(chǎng)，磁化、磁感線、電磁感應(yīng)、能量轉(zhuǎn)化、分子熱運(yùn)動(dòng)、熱傳遞、內(nèi)能、分子電流，感應(yīng)電流、渦流其他答案正確的同樣給分 (2)

12、“鍋”“電磁爐”“電或磁”“內(nèi)”“25”(3)取最低熱效率90%，溫度調(diào)節(jié)最低為100，否則不能將水燒開(kāi)電磁爐在功率調(diào)節(jié)和溫度調(diào)節(jié)的范圍內(nèi)，加熱溫度隨功率調(diào)節(jié)的變化關(guān)系呈線性，此時(shí)電磁爐消耗的實(shí)際功率P與加熱溫度t溫有下面的關(guān)系式：（t溫70）÷（P450W）=（24070）÷（1600W450W）可得：t溫=（17÷115W）×（P450W）+70 當(dāng)t溫=100時(shí)，P=653W，有：Pt=cm(t溫t)解得：t=1 672s=28min 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)： (1)5分； (2)每空1分(第1、2空填錯(cuò)一個(gè)兩空都不得分，最后1個(gè)空填“略少于25”的給

13、分，填“5”的不給分)； (3)8分三、參考解答 (18分) 該問(wèn)題沒(méi)有惟一的標(biāo)準(zhǔn)答案，屬于開(kāi)放性試題，以下內(nèi)容可以作為基本依據(jù) (1)假設(shè)玻璃板對(duì)光的吸收可以忽略其根據(jù)是薄玻璃板十分透明(實(shí)際上玻璃對(duì)紅外線不很透明，而紅外線的熱效應(yīng)是比較強(qiáng)的，這點(diǎn)可不作為對(duì)學(xué)生要求)通過(guò)李明和張華的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以推測(cè)，每塊玻璃板反射的太陽(yáng)光只有入射光能量的一半，這就是說(shuō)，入射玻璃板的太陽(yáng)光有一半被玻璃板反射了所以，透過(guò)玻璃板的太陽(yáng)光能量占太陽(yáng)輻射到玻璃板上的能量的50 (2)實(shí)驗(yàn)方案：若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中總能使太陽(yáng)光垂直入射，且曬水箱內(nèi)部涂黑，可以認(rèn)為射入曬水箱的太陽(yáng)光不再被反射出去，曬水箱吸熱效率為50另外，曬水箱

14、周?chē)斜貙?，可以認(rèn)為沒(méi)有熱量散失若曬水箱吸收的熱量完全用來(lái)使水的溫度升高，測(cè)出保溫箱中一定質(zhì)量的水在一定時(shí)間里，其內(nèi)能增加了多少，并測(cè)量出太陽(yáng)光垂直照射物體表面的面積，就可以計(jì)算出太陽(yáng)光垂直照射地球表面時(shí)，地球表面單位時(shí)間單位面積所獲得的太陽(yáng)光照射的能量是多少 實(shí)驗(yàn)步驟如下： 向曬水箱中倒入質(zhì)量為m的清水并用溫度計(jì)測(cè)量此時(shí)水的溫度t0。 用刻度尺測(cè)量曬水箱蓋的面積S。將曬水箱開(kāi)口朝向垂直陽(yáng)光的方向，蓋好玻璃板開(kāi)始計(jì)時(shí)經(jīng)過(guò)t時(shí)間后(如3h)，再測(cè)量水的溫度t溫。經(jīng)過(guò)t時(shí)間后（如3h），再測(cè)量水的溫度t溫。太陽(yáng)光對(duì)地球表面輻射的強(qiáng)度是cm(t溫t)/(tS×50)（3）從實(shí)際問(wèn)題的要求

15、來(lái)看，該問(wèn)題是要進(jìn)行估測(cè)，因此其中有許多東西就必須進(jìn)行合理地簡(jiǎn)約如，“假設(shè)玻璃板對(duì)光的吸收可以忽略”“若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中總能使太陽(yáng)垂直入射”“沒(méi)有熱量散失”等假設(shè)都是允許的，而且是應(yīng)該的但是上述這種簡(jiǎn)約，必須會(huì)對(duì)估測(cè)結(jié)果帶來(lái)一定的影響此外，還有某些因素未給予考慮，如實(shí)驗(yàn)過(guò)程中天氣的變化所引起的環(huán)境溫度的變化等，因而，估測(cè)結(jié)果與真實(shí)值之間會(huì)有相當(dāng)大的偏差是不可回避的但就其取平均效果來(lái)說(shuō)是可行的 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)： (1)6分； (2)6分： (3)6分(只要學(xué)生能從正反兩個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，并且評(píng)價(jià)得有道理，就可以得滿分)四、參考解答 (10分) 1、能用該電流表測(cè)量電壓但測(cè)量的最大電壓值僅為U=0.6A

16、5;0.13=0.078V 2、(1)電路圖如右圖所示 (2)通過(guò)兩電流表A1、A2的電流I1、I2，電流表A2的內(nèi)電阻為r2 Rx=I2r2(I1I2)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：第1問(wèn)，5分；第2問(wèn)（1）8分（給分點(diǎn)：分壓電路；電流表外接；用A2測(cè)電壓），（2）5分。五、參考解答 (10分) (1)由公式P=Wt=Fst=Fv，故汽車(chē)在AB段對(duì)重物的拉力為F1=700W0.2ms=3 500N同理，汽車(chē)在CD段對(duì)重物的拉力為F3=4000N整個(gè)重物打撈過(guò)程應(yīng)該分為三個(gè)階段： 第一階段，將重物從水底拉至上表面剛好接觸水面。這一過(guò)程，G不變，F(xiàn)浮不變，F(xiàn)1不變，且有 G=F浮+F1  對(duì)應(yīng)圖

17、3乙AB段第二階段，將重物拉出水面的過(guò)程。這一過(guò)程中，G不變，F(xiàn)浮變小直至為0，故拉力F越來(lái)越大，對(duì)應(yīng)圖3乙BC段。第三階段，重物剛好全部拉出水面，以后繼續(xù)向上拉的過(guò)程。這一過(guò)程中，G不變，F(xiàn)3與重力G相等， G=F3  對(duì)應(yīng)圖3乙CD段。因?yàn)镚=F3 =4 000N，所以m=Gg=4 000N10N/kg=400kg(2)由 知F浮= GF1 = F3 F1 =500N因?yàn)镕浮=水gV排=水gV物所以V物=5×10-2m3  物=mV物=400kg5×10-2m3

18、=8×103kg/ m3 (3)由圖3乙的BC段可知，打撈的重物從上表面接觸水面到剛好整個(gè)物體全部出水，歷時(shí)60 s?D50s=10s，上升速度為0.2ms，所以物體高h(yuǎn)=10s×0.2ms=2m所以，物體上、下表面積為S= mV物=5×10-2m32m=2.5×10-2m2又由圖3乙AB段可知，物體從水底上升到上表面剛好接觸水面歷時(shí)50s，上升高度H=50s×0.2ms=10m故物體沉在水底時(shí)上表面離水面10m，水對(duì)物體上表面產(chǎn)生的壓力為F壓=pS=水gHS=1.0×103×10×1

19、0×2.5×10-2N=2.5×103N評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)： (1)6分； (2)4分； （3）6分六、參考解答 (16分) (1)這樣的用電器一旦發(fā)生漏電，可能會(huì)導(dǎo)致觸電事故應(yīng)該安裝一個(gè)地線，即把用電器外殼與導(dǎo)線連接，再通過(guò)三腳插頭與插座的地線相接(2)從圖4可以看出，電源是通過(guò)雙金屬片上的觸點(diǎn)與發(fā)熱體、指示燈相連通的，一旦接上電源，發(fā)熱體和指示燈都會(huì)工作；而與開(kāi)關(guān)相連的兩根電源導(dǎo)線是直接接在并聯(lián)的發(fā)熱體和指示燈上的，所以，不用按開(kāi)關(guān)，指示燈就發(fā)亮，按下開(kāi)關(guān)后指示燈亮度不變即此時(shí)開(kāi)關(guān)不起作用。(3)發(fā)熱體工作了15min后，把水燒至沸騰，大量的水汽化后遇冷又液化

20、，因而可以看見(jiàn)大量“白氣”生成 (4)“啪”的一聲，是俗稱(chēng)的電飯煲“跳閘”此前，開(kāi)關(guān)按下，通過(guò)連桿永磁體E將感溫軟磁體D磁化而吸合，使主電路的觸點(diǎn)閉合而工作，一段時(shí)間后，安裝在鍋底部的電路元件感溫軟磁體D受熱到一定溫度時(shí)，其磁性會(huì)驟然下降或消失，在重力作用下通過(guò)連桿使開(kāi)關(guān)跳起，觸點(diǎn)分離而斷電，并發(fā)出響聲溫度降低時(shí)，感溫軟磁體D又能被永磁體E磁化看來(lái)，感溫軟磁體的磁性可能受溫度因素影響，且溫度越高，磁性越弱 (5)指示燈反復(fù)亮、滅，這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明只與雙金屬片相連的觸點(diǎn)的閉合與斷開(kāi)有關(guān)，從而控制發(fā)熱體和指示燈的工作雙金屬片受熱形變而使動(dòng)觸點(diǎn)下移與靜觸點(diǎn)分離，指示燈不亮當(dāng)溫度下降到一定程度時(shí)，雙金屬片

21、收縮而使動(dòng)觸點(diǎn)上移與靜觸點(diǎn)閉合導(dǎo)通，指示打發(fā)光這表明雙金屬片受溫度影響時(shí)A金屬片比B金屬片熱脹冷縮的形變量要大可見(jiàn)，在相同條件下，不同種類(lèi)金屬的熱脹冷縮程度可能是不一樣的(6)要想獲得恒溫的溫水，只要把插頭插入電源插座，不必按下開(kāi)關(guān)便可 (7)故障可能是由于感溫軟磁體老化引起的因?yàn)檎５母袦剀洿朋w是在103左右才基本失去磁性，永磁體被重力拉向下而帶動(dòng)連桿，使主電路中的觸點(diǎn)分離而斷電(此時(shí)為正常跳閘)但如果感溫軟磁體老化，在溫度未達(dá)103時(shí)就失去磁性，使主電路中的觸點(diǎn)分離而斷電，飯未熟透就會(huì)出現(xiàn)“夾生飯”了 (不要求學(xué)生一定要提到“103”，只要能提到溫度高會(huì)使感溫軟磁體失去磁性即可)

22、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)；第(1) (3)題各1分；第(6)題2分；第(2) (4) (5) (7)各3分2005年第十五屆全國(guó)初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽復(fù)賽試題答卷時(shí)間：2005年4月17日（星期日）上午9：3011：10。一、（14分）王偉同學(xué)研究了均勻拉緊的琴弦發(fā)音頻率與弦長(zhǎng)的關(guān)系，并記錄了實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)（如下表所示）。請(qǐng)你根據(jù)記錄表中的有關(guān)數(shù)據(jù)，分析并估算出他有意留出的空格中應(yīng)該填寫(xiě)的數(shù)據(jù)（要求寫(xiě)出估算的過(guò)程）。音名中央C1D2E3F4G5A6B7C唱名（C調(diào)）DoReMiFaSolLaSiDo頻率/Hz264297330352396440 528弦長(zhǎng)二、（14分）類(lèi)比水壓是形成水流的原因，李楠同學(xué)猜

23、想，血液在血管內(nèi)流動(dòng)時(shí)也需要一定的壓力差來(lái)維持。假設(shè)血液勻速通過(guò)長(zhǎng)度一定的血管時(shí)，受到的阻力與血液的流速成正比，即。那么，要想讓血液勻速流過(guò)，血管兩端就需要一定的壓力差。設(shè)血管截面積為時(shí)，兩端所需的壓強(qiáng)差為；若血管截面積減少10%時(shí)，為了維持在相同的時(shí)間內(nèi)流過(guò)同樣體積的血液，壓強(qiáng)差必須變?yōu)?。?qǐng)你通過(guò)計(jì)算比較的大小，說(shuō)明血管變細(xì)可能是誘發(fā)高血壓的重要因素之一。三、（16分）下表是某鍋爐廠生產(chǎn)的CWNG系列三種鍋爐的主要技術(shù)參數(shù)表。CWNG系列三種鍋爐主要技術(shù)參數(shù)型號(hào)CWNG0.7-80/60-AIICWNG1.05-80/60-AIICWNG1.4-80/60-AII功率/MW（ ）1.051.

24、4容水量/t33.54耗煤量145( )290外型尺寸2.7×1.5×23.0×1.5×2.93.0×1.9×2.9煙囪尺寸/mm300×15000350×15000400×15 000熱效率/%757575出水溫度/808080回水溫度606060總重量/t57.59運(yùn)行壓力常壓常壓常壓供暖面積6000（ ）12000循環(huán)水量( )4560已知水的比熱容為·，假設(shè)三種鍋爐的燃煤效率相同，且煤均可達(dá)到完全燃燒。請(qǐng)根據(jù)上表回答以下問(wèn)題：1.根據(jù)表格中的已知數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)诒砀裰械乃膫€(gè)（ ）內(nèi)填上合適的數(shù)

25、據(jù)。2.按表格中的出水溫度和回水溫度，計(jì)算CWNG1.05-80/60-AII型鍋爐每小時(shí)給住宅內(nèi)釋放的熱量是多少。3.根據(jù)表格中已知數(shù)據(jù)計(jì)算燃煤的熱值為多少。 四、（16分）李明得到一個(gè)國(guó)外生首開(kāi)的電熱暖手器，銘牌表示額定值的字樣中，能看清楚的只有“24W”這幾個(gè)字。為了能正確使有該用電器，他把一只標(biāo)有“600 ，0.4 A”的定值電阻與電熱暖手器和開(kāi)關(guān)串聯(lián)起來(lái)，連接到家庭照明電路中，然后進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)觀察：將開(kāi)關(guān)接通后，電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)137圈恰好用了100s；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后，電能表轉(zhuǎn)盤(pán)在1min內(nèi)恰好轉(zhuǎn)了80圈；觀察電能表上標(biāo)有3000r/(kW·h)字樣；他在做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間內(nèi)

26、，家中其他用電器的使用情況沒(méi)有變化。請(qǐng)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，計(jì)算電熱暖手器的額定電壓是多少？你在計(jì)算過(guò)程中忽略了什么因素的影響？由此導(dǎo)致的計(jì)算結(jié)果是偏大還是偏??？ 五、（20分）一所農(nóng)村中學(xué)常常因?yàn)椴荒芗皶r(shí)給水塔注水而停水，科技小組的同學(xué)知道后，利用下圖所示的器材設(shè)計(jì)了一個(gè)自動(dòng)注水模擬裝置。A為浮子（浮子及其連桿總重約15N），在浮子連桿的上端有一可移動(dòng)金屬觸頭B（其受重力可忽略不計(jì)），它可以分別將其上、下的兩個(gè)固定觸點(diǎn)連通。C為水塔上的圓桶形蓄水池；M為配有電動(dòng)機(jī)的水泵（電泵）；為彈簧，為銜鐵，為電磁鐵線圈；為最高水位限位開(kāi)關(guān)、為最低水位限位開(kāi)關(guān)均為由電磁鐵銜鐵帶動(dòng)的觸頭開(kāi)關(guān)。電磁鐵通電時(shí)

27、，接通，斷電時(shí)，接通。電磁鐵斷電時(shí)，接通。為開(kāi)關(guān)。1.請(qǐng)你按照下圖所示的器材，連接一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)注水的模擬電路，并說(shuō)明自動(dòng)注水的過(guò)程。K1BCAK5E2D2F2D1F1E1K3K4電源S1S2M2.要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)注水的要求，浮子的最小體積約為多大？（g=10N/kg） 3.若設(shè)計(jì)要求每次自動(dòng)注水需在10min內(nèi)完成，需要知道或測(cè)量哪些物理量才能得到相匹配電泵的最小額定功率？請(qǐng)你用字母表示這些物理量，推導(dǎo)出電泵最小額定功率的表達(dá)式。在你的計(jì)算過(guò)程中，如果運(yùn)用了近似條件，請(qǐng)說(shuō)明。六、（20分）在當(dāng)今世界，研制各種機(jī)器都必需考慮節(jié)約能源和治理廢氣污染這一重要課題。在內(nèi)燃機(jī)中，廢氣帶走了很多能

28、量，如果能將這些能量再利用起來(lái)，會(huì)使內(nèi)燃機(jī)的效率提高許多。某工廠科研人員研制生產(chǎn)的四沖程汽車(chē)專(zhuān)用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，就采用了很多新技術(shù)。其中最重要的一項(xiàng)叫“增壓”技術(shù)，它是利用“廢氣渦輪增壓器”使排氣沖程中排出的高溫、高壓的廢氣去沖擊“廢氣渦輪”高速旋轉(zhuǎn)，它同時(shí)又帶動(dòng)同軸的進(jìn)氣系統(tǒng)中的“進(jìn)氣渦輪”也高速旋轉(zhuǎn)，從而增加吸氣沖程的進(jìn)氣量并增大進(jìn)氣氣壓，使做功沖程中柴油燃燒的更充分，燃?xì)鈮簭?qiáng)更大，同時(shí)也減少了廢氣中的有害物質(zhì)，達(dá)到提高柴油發(fā)動(dòng)機(jī)效率和減少?gòu)U氣污染的目的。這種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)有6個(gè)氣缸，氣缸直徑為110mm，活塞行程為135mm，當(dāng)轉(zhuǎn)速為2300r/min時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為220kW，最低油耗可達(dá)24

29、0g/(kW·h)，柴油的熱值為。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：1.該柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的效率最高可達(dá)多少？2.在做功沖程中氣缸內(nèi)的平均壓強(qiáng)是多少？3.如果將我國(guó)這種機(jī)型的汽車(chē)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)都安裝“增壓器”后，能使它們的平均效率由原來(lái)約31%提高到近35%，安裝前按每年消耗3億噸柴油估算，這項(xiàng)技術(shù)每年能為我國(guó)節(jié)約多少噸柴油？4.如果目前我國(guó)柴油的平均價(jià)格為3750元/噸，根據(jù)上面的估算結(jié)果，計(jì)算使用“增壓”技術(shù)后僅節(jié)約柴油一項(xiàng)可使我國(guó)每年節(jié)約多少資金。由此你有哪些認(rèn)識(shí)？第十五屆全國(guó)初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽參考解答和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)參考答案（14分）分析表格中頻率和弦長(zhǎng)兩行數(shù)據(jù)可知，均勻拉緊的琴弦發(fā)音頻率與弦長(zhǎng)近似成反比。

30、（4分）對(duì)于中央C和A有： 所以，弦長(zhǎng)一行第6格的數(shù)值為： (5分)對(duì)于中央C和B有：所以，頻率一行第7格的數(shù)值為： (5分)二、參考答案（14分）假設(shè)截面積為時(shí)的壓強(qiáng)差為，流速為，假設(shè)截面積為時(shí)的壓強(qiáng)為，流速為；依題意可列方程： （3分） （3分）由、兩式可得： （2分）又相同的時(shí)間內(nèi)流過(guò)同樣體積的血液，所以有： （2分）由式可得 （2分）式代入式可得 1即，說(shuō)明血管變細(xì)血壓增高，血管變細(xì)可能是誘發(fā)高血壓的重要因素之一。（2分）三、參考答案（16分）1.（共10分）（1）方法一，由表中三種鍋爐型號(hào)的代碼表示中可知，第一種鍋爐的功率為0.7MW。 方法二，已知三種型號(hào)的鍋爐熱效率相同，則： 由

31、、兩式可得： (2分)所以，CWNG0.7-80/60-AII鍋爐的功率為0.7MW。（2）由上述的、兩式可得： (2分)所以，CWHG1.05-80/60-AII鍋爐的耗煤量是217.5kg/h。（3）供暖面積與循環(huán)水量或鍋爐功率成正比，即 (3分)所以，CWNG1.05-80/60-AII鍋爐的供暖面積為。（4）鍋爐所做功可視為水循環(huán)放出的熱量，即W=Q 由、兩式可得： (3分)所以，CWNG0.7-80/60-AII鍋爐的循環(huán)水量為。2.（3分）按表格中的出水溫度和回水溫度，以及循環(huán)水量，計(jì)算鍋爐每小時(shí)向住宅釋放的能量。依據(jù)3.（3分）由：得 四、參考答案（16分）接通開(kāi)關(guān)時(shí)，電能表測(cè)出

32、的是所有用電器在100s內(nèi)消耗的總電能 （1分）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后，電能表測(cè)出的就是李明家其他用電器在60s內(nèi)消耗的電能 （1分）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)前后的功率分別為： （1分） （1分）所以，實(shí)驗(yàn)支路的串聯(lián)（總）功率為： （2分）實(shí)驗(yàn)支路的總電阻為： （1分）電熱暖手器的電阻為： （2分）所以，電熱暖手器的額定電壓為： （2分）在上述計(jì)算中，忽略了溫度對(duì)電阻的影晌。在實(shí)驗(yàn)測(cè)試中，電熱暖手器的實(shí)際電壓為：，小于其額定電壓 （2分）由于電流的熱效應(yīng)，溫度升高，電阻增大，電熱暖手器在額定電壓下（正常）工作時(shí)，其電阻會(huì)大于，故其實(shí)際的額定電壓也會(huì)大于測(cè)量值109V，因此忽略溫度對(duì)電阻的影響，會(huì)導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果偏小。 （3分

33、）五、參考答案（20分）1.（12分）電路如下圖所示。閉合開(kāi)關(guān)（此時(shí)開(kāi)關(guān)處于接通狀態(tài)），電泵運(yùn)轉(zhuǎn)，開(kāi)始注水。隨著蓄水池中水位的逐漸升高，浮子A帶動(dòng)金屬觸頭B上移，當(dāng)升到最高水位時(shí)，閉合，接通電磁鐵線圈，銜鐵被吸下來(lái)，使開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，切斷電泵的電源，停止抽水。與此同時(shí)K4接通，由于K4與K1為并聯(lián)，所以當(dāng)水位下降使斷開(kāi)時(shí)，電磁鐵線圈仍處于接通狀態(tài)，電泵保持停止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)水位下降到最低點(diǎn)時(shí)，開(kāi)關(guān)閉合，接通電磁鐵線圈，銜鐵被吸下來(lái)，使開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，切斷電磁鐵線圈的電源，銜鐵釋放，使開(kāi)關(guān)閉合，接通電泵的電源，再次注水。如此循環(huán)往復(fù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)注水。K1BCAK5E2D2F2D1F1E1K3K4電源源源源源S1S2

34、M注：可以采用分步驟累計(jì)分?jǐn)?shù)的方法。能連接電機(jī)的供電電路，并將連入電路。 （2分）能將與電源連通，再將連入， （2分）再將連入，再將與關(guān)聯(lián) （2分）能將與電源連通，再將連入。 （2分）文字?jǐn)⑹鲆蠛?jiǎn)潔，條理清晰 （4分）2.（4分）由圖知，浮子上浮接通電路，必須滿足： 由阿基米德定律可得， （4分） 即要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)注水的要求，浮子的最小體積是 （4分）3.（4分）需要知道水的密度，測(cè)出蓄水池的半徑R、蓄水池中最低和最高水位的高度差、蓄水池距井水面的高度，電泵抽水時(shí)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)做功把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。 （1分） （2分）計(jì)算過(guò)程中，完全按理想狀態(tài)考慮，忽略能量的損失。 （1分）六、參考答案 （20

35、分）1.（4分）該發(fā)動(dòng)機(jī)的效率最高為： （4分）2.（8分）， 每秒鐘的做功沖程數(shù)為： （4分）設(shè)做功沖程中的平均壓強(qiáng)為P，則有用功率P為： （4分）3.（6分）已知，億噸因?yàn)榘惭b“增壓器”前后有用功是相同的，所以有： （2分） （4分）4.（2分）安裝“增壓器”后，僅節(jié)約柴油一項(xiàng)每年可為國(guó)家節(jié)約的資金為 0.34億噸×3750元/噸=1275億元由此可以看出，如果這項(xiàng)技術(shù)能得到廣泛的應(yīng)用，會(huì)給人類(lèi)帶來(lái)巨大的利益。但是，任何新技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用會(huì)受到各方面條件的影響和制約。應(yīng)該說(shuō)，節(jié)約和有效利用能源始終是人類(lèi)需要努力的。 （2分）2006年第十六屆全國(guó)初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽復(fù)賽試題一、

36、(10分)如圖l，東湖中學(xué)想用離心泵將湖中的水抽到C處的養(yǎng)魚(yú)池中。要求在30 min內(nèi)至少向養(yǎng)魚(yú)池中輸水120 m3，學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)將以下幾個(gè)需要解決的問(wèn)題交給了科技小組。 (1)A，B處各有一個(gè)平臺(tái)，離心泵應(yīng)放在什么位置，請(qǐng)說(shuō)明理由。 (2)如果某型號(hào)離心式水泵的揚(yáng)程為15 m，功率為17 kW，效率為0.6，試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明這臺(tái)水泵是否可滿足東湖中學(xué)的需求?(3)為了節(jié)約資金，有人提出全部采購(gòu)比硬質(zhì)管便宜、而且與水泵管徑相符的軟橡皮管配套使用，你認(rèn)為是否可行，為什么?說(shuō)出你的正確方案。二(10分)一個(gè)地質(zhì)勘探小分隊(duì)，在野外河邊休息時(shí)發(fā)現(xiàn)了一種礦石，他們非常想盡快知道這種礦石的密度大約是多少，但是手

37、中只有皮尺、直木棍和針線包中縫衣服用的針和細(xì)線，請(qǐng)你幫助他們利用現(xiàn)場(chǎng)可利用的物品，設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)定礦石密度的方案，并推導(dǎo)出計(jì)算礦石密度的表達(dá)式。三(14分)小華同學(xué)為了節(jié)能和方便家人洗澡，用廢棄的汽油桶在房頂上自制了一個(gè)簡(jiǎn)易太陽(yáng)能熱水器，圖2是它的安裝示意圖。在水箱上下安有二根管子，其中一根是進(jìn)出水管，給熱水器上冷水或淋浴時(shí)用熱水，都是通過(guò)進(jìn)出水管來(lái)完成，室內(nèi)進(jìn)出水管上安有三個(gè)閥門(mén)。 若當(dāng)?shù)氐拇髿鈮簭?qiáng)p0=1.0×105Pa，請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)小華為什么要在熱水器上方安裝一根與大氣相通的管子A? (2)根據(jù)閥門(mén)I、II、的位置，說(shuō)明它們的作用是什么?如何調(diào)節(jié)噴頭出水的溫度? (3)

38、給熱水器上冷水時(shí)，閥門(mén)I、1I、III應(yīng)當(dāng)處于何種狀態(tài)?洗澡時(shí)，閥門(mén)1、II、111應(yīng)當(dāng)處于何種狀態(tài)? (4)如果小華同學(xué)住的居民樓層高為3 m，他家的熱水器安裝在七樓樓頂上，且距樓頂高1 m，那么該地區(qū)的水壓至少為多大，才能順利為熱水器上水? (5)設(shè)熱水器水箱容積為100 L，在一般的光照條件下，一滿箱12的水經(jīng)白天太陽(yáng)的加熱溫度可達(dá)到45，這相當(dāng)于多少煤氣完全燃燒放出的熱量?(已知水的比熱容為4.2×107J(kg·)，煤氣的熱值約4.2×107Jkg)四、(12分)育才中學(xué)科技小組設(shè)計(jì)了一個(gè)可以測(cè)量電阻值的多量程歐姆表，圖3中所示為其中兩個(gè)量程的測(cè)試電路，

39、G為靈敏電流表，其內(nèi)阻Ro=100 、電流靈敏度(即指針在滿刻度時(shí)流過(guò)靈敏電流表的電流)U=100A，R為可調(diào)電阻，阻值變化范圍為05 k，Rl和R2為定值電阻，R1=15 ，R2=ll k，E為1.5V干電池，S為量程選擇開(kāi)關(guān)。測(cè)量時(shí)把待測(cè)電阻兩端分別與A、B兩端相接。為了能從靈敏電流表上直接讀出待測(cè)電阻的阻值，需在表盤(pán)上重新標(biāo)注示數(shù)。請(qǐng)回答： (1)在指針滿偏處，盤(pán)面應(yīng)標(biāo)注的示數(shù)是多少? (2)當(dāng)A、B間斷開(kāi)時(shí)，指針?biāo)傅奈恢锰?，盤(pán)面應(yīng)標(biāo)注的示數(shù)是多少? (3)開(kāi)關(guān)分別置于1和2位置時(shí)，在表盤(pán)正中間位置處應(yīng)標(biāo)注的示數(shù)各是多少?請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。 (4)該歐姆表表盤(pán)上的刻度是否均勻?請(qǐng)從電路原

40、理上說(shuō)明理由。五、(12分)有一種被稱(chēng)作PTC的半導(dǎo)體材料，其電阻隨溫度的變化曲線如圖4所示。 (1)請(qǐng)你根據(jù)這條曲線分析，PTC材料的電阻值怎樣隨溫度的變化而改變? (2)請(qǐng)說(shuō)出這種材料的兩個(gè)可能的應(yīng)用實(shí)例。 (3)以其中的一個(gè)應(yīng)用為例，說(shuō)明它的正常工作過(guò)程和使用條件。六、(14分)利民電器廠設(shè)計(jì)了一種具有高、中、低溫三擋的家用電火鍋，其發(fā)熱體電阻絲如圖5所示。A、B、C為三個(gè)接線柱，B是電阻絲中點(diǎn)的接線柱。相信你一定能幫助該廠完成以下工作。 (1)說(shuō)明各擋位的連接方法(文字表述或畫(huà)圖連接均可)。 (2)如果要求低溫發(fā)熱功率為200 W，那么高溫和中溫兩擋的發(fā)熱功率分別應(yīng)是多大?(3)設(shè)計(jì)一

41、份該火鍋的產(chǎn)品銘牌。七、(14分)現(xiàn)在流行的無(wú)線市話俗稱(chēng)“小靈通”，是一種新型的個(gè)人無(wú)線接入系統(tǒng)，具有語(yǔ)音清晰、發(fā)射功率低、待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)、功能多、價(jià)格合理等特點(diǎn)。它的使用使傳統(tǒng)意義上的固定電話不再固定在某個(gè)位置，可在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)自由移動(dòng)使用，隨時(shí)隨地接聽(tīng)、撥打本地和國(guó)內(nèi)、國(guó)際電話。 表1是某一型號(hào)小靈通的部分資料數(shù)據(jù)。若這種小靈通在正常使用的情況下，充電一次可使用7天，累計(jì)通話時(shí)間為1.2 h，通話時(shí)耗電功率為平均發(fā)射功率的20倍。則： (1)這部小靈通正常通話時(shí)的工作電流大約多大? (2)小靈通開(kāi)機(jī)但不通話時(shí)的狀態(tài)稱(chēng)為待機(jī)。這部小靈通的待機(jī)電流大約多大? (3)在沒(méi)有充電器的情況下，可用

42、一個(gè)電壓略高于3.6V的直流電源為小靈通電池臨時(shí)應(yīng)急充電。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)方案，用圖6所示的直流電源給這部小靈通的電池充電，并畫(huà)出充電的電路圖。 表l尺寸(長(zhǎng)×高×寬)約45 mm×83mm×23.5 mm質(zhì)量約85g發(fā)射功率約10 mW(平均)電池3.6V 580mA·h鋰電池充電器輸入：AC220V 50Hz輸出：DC5.2V 320mA充電器重約50 g充電時(shí)間2.53.5 h連續(xù)待機(jī)時(shí)間48200 h八、(14分)現(xiàn)在有些住宅區(qū)使用的水表是預(yù)付費(fèi)式的水表，每個(gè)用戶一表一卡，憑卡用水，卡中數(shù)據(jù)輸入表中，水表自動(dòng)開(kāi)閥供水。 所購(gòu)水用完后自動(dòng)關(guān)閥

43、斷水，用戶必須重新購(gòu)水，方能重新用水。圖7是某水表廠生產(chǎn)的預(yù)付費(fèi)式的IC卡水表，其主要技術(shù)參數(shù)如表2所示。請(qǐng)根據(jù)表2中的數(shù)據(jù)，回答下列問(wèn)題：項(xiàng)目FY-15E熱水表FY-20E熱水表FY-25E熱水表質(zhì)量1.41.82.5長(zhǎng)度165 mm195 mm225 mm口徑(DN)15 mm20mm25mm過(guò)載流量3m3h5m3h7m3h常用流量1.5m3h2.5m3h3.5m3h分界流量0.12m3h0.2m3h0.3m3h最小流量0.03m3h0.05m3h0.07m3h起動(dòng)流量0.010m3h0.012m3h0.017m3h水表性能B級(jí)表密封性1.6MPa水壓，15min內(nèi)不泄漏最小讀數(shù)0.000

44、1 m3最大讀數(shù)9999.9999 m3用戶竊水自動(dòng)關(guān)閥并提示電源3.6V、2.4Ah鋰電池2節(jié)串聯(lián)IC卡的保密性射頻卡，一表一卡，不可復(fù)制IC卡使用壽命使用次數(shù)>10萬(wàn)次報(bào)警方式剩余水量2 m3時(shí)報(bào)警，用完剩余水后關(guān)閥靜態(tài)工作電流0.5mA開(kāi)閥或關(guān)閥時(shí)的工作電流500mA常用流量誤差2工作溫度溫度：0一90(FY系列)工作水壓0.1 MPa0.6MPa材料銅 (1)要保證水表正常工作，水平位置相對(duì)水塔內(nèi)的水面高度差的范圍應(yīng)是多少?(g取10 Nkg) (2)如果水表僅處在靜態(tài)下，最多能使用多少天才需更換電池?水表開(kāi)閥或關(guān)閥時(shí)它的電功率是多少? (3)FY-25E型熱水表在常用流量狀態(tài)流

45、出50的熱水時(shí)，需要用多大功率、效率為80的鍋爐來(lái)加熱原來(lái)溫度為20的水?如果連續(xù)這樣供熱水，一晝夜至少需要燒多少煤?(煤的熱值是3×107Jkg) (4)FY一15E熱水表報(bào)警后，在常用流量下用水，大約還能用幾小時(shí)? (5)FY-20E水表出水口水的最大流速是多少?第十六屆全國(guó)初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽復(fù)賽試題參考答案一、(1)因?yàn)楸玫目倱P(yáng)程=吸水揚(yáng)程+壓水揚(yáng)程,離心式水泵的吸水揚(yáng)程是由大氣壓決定的,當(dāng)大氣壓為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí),吸水揚(yáng)程實(shí)際不會(huì)超過(guò)10m。所以泵不能放在B處,只能放在A處。(2)不考慮水的動(dòng)能:增加的勢(shì)能按13.8m計(jì)算:已知t =30min,h =13.8m。V =120m

46、3,=0.6。則W有= mgh =1.656×107J。因?yàn)閃有/W總=,所以W總= W有/=2.76×107J。即應(yīng)購(gòu)置水泵的功率為P總= W總/t=15.3kW。增加的勢(shì)能按15m計(jì)算,應(yīng)購(gòu)置水泵的功率為P總=16.7kW。提供的水泵滿足要求。(3)不可行。若離心泵至水面段用橡皮管,由于大氣壓作用可能將橡皮管壓扁而影響正常工作。建議離心泵至水面段用硬質(zhì)管,為節(jié)約起見(jiàn),泵以上水管可用軟橡皮管。二、1.用細(xì)線懸掛直木棍作支點(diǎn);2.用細(xì)線栓好礦石掛在支點(diǎn)左側(cè),在支點(diǎn)的右側(cè)掛一塊石頭,移動(dòng)礦石和石塊懸掛的位置直到木棍水平平衡;3.用皮尺分別量出懸掛礦石和石塊的點(diǎn)到支點(diǎn)的距離為l

47、1,l2;如圖1所示。4.將礦石浸沒(méi)在水中,移動(dòng)掛石塊的位置直到木棍再次水平平衡;5.用皮尺量出懸掛石塊的點(diǎn)到支點(diǎn)的距離為l3;如圖2所示。6.推導(dǎo)計(jì)算礦石密度的表達(dá)式。由杠桿平衡條件,解得。三、(1)A管的作用一是排氣,二是溢水。因?yàn)槠屯案淖鏊浜?如果不安裝A管排氣的話,上水時(shí)會(huì)把一些空氣密閉在里面,就不易將水注滿;而且,上方的空氣還影響箱內(nèi)水溫升高。(2)閥門(mén)控制進(jìn)入水箱的冷水;閥門(mén)控制進(jìn)入淋浴噴頭的熱水;閥門(mén)控制進(jìn)入淋浴噴頭的冷水。通過(guò)閥門(mén)、閥門(mén)調(diào)節(jié)進(jìn)入淋浴噴頭的冷熱水的多少可以改變淋浴噴頭噴出的水的溫度。(3)給熱水器上水時(shí),閥門(mén)應(yīng)打開(kāi),閥門(mén)、閥門(mén)應(yīng)關(guān)閉。洗澡時(shí),閥門(mén)應(yīng)關(guān)閉,閥門(mén)、

48、閥門(mén)應(yīng)打開(kāi)。(4)水箱距地面高度h =22m。該地區(qū)的最低供水水壓,p =gh +p0=3.2×105Pa。(5)m =V =100kg。Q噴= cm(t-t0) =1.39×107J。如果靠煤氣燃燒放出這些熱量,需完全燃燒的煤氣,m =Q吸/q=0.33kg。四、(1)A、B兩端直接連接在一起時(shí)(RAB=0),調(diào)節(jié)滑動(dòng)電阻器使靈敏電流表指針滿偏,則指針?biāo)柑幈P(pán)面上應(yīng)標(biāo)注的示數(shù)為0。(2)當(dāng)A、B斷開(kāi)時(shí),電阻應(yīng)為無(wú)窮大,這是指針?biāo)肝恢玫氖緮?shù)應(yīng)標(biāo)。(3)開(kāi)關(guān)置于2時(shí),且將A、B短接時(shí)表針滿偏,則R+R1+R2=15k,若在A、B間接一電阻Rx,且剛好使表針指在表盤(pán)中間位置,

49、這時(shí)電路中的電流為滿偏時(shí)的一半,電路中的總電阻為滿偏時(shí)的2倍,即Rx= R+R1+R2=15k,所以該擋位表盤(pán)中間示數(shù)應(yīng)為15k。開(kāi)關(guān)置于1時(shí),且將A、B短接時(shí)表針滿偏,這時(shí)電路中總電阻為=15,同理若在A、B間接一電阻Rx,且剛好使表針在表盤(pán)中間位置,這時(shí)電路中的電流為滿偏時(shí)的一半,電路中的總電阻為滿偏時(shí)的2倍,即Rx=15,所以該擋位表盤(pán)中間示數(shù)應(yīng)為15。(4)歐姆表表盤(pán)上的刻度是不均勻的。理由:用R0表示A、B短接時(shí)電路中總電阻,測(cè)量電阻Rx時(shí),電路中電流I =U/(R0+Rx),可見(jiàn)I與Rx不成正比,所以歐姆表表盤(pán)上的刻度是不均勻的。五、(1)當(dāng)PTC材料的溫度T處于(T0T1)時(shí),隨

50、著溫度的升高,其電阻減小;當(dāng)PTC材料的溫度T處于(T1T2)時(shí),隨著溫度的升高,其電阻增大;當(dāng)PTC材料的溫度T高于T2時(shí),隨著溫度的升高,其電阻減小。(2)用PTC材料可以制成電熱驅(qū)蚊器的發(fā)熱元件,也可以制成恒溫電暖器發(fā)熱元件。(3)以恒溫電暖器為例:當(dāng)用PTC材料制成發(fā)熱元件通電后溫度T處于(T0T1)時(shí),隨著溫度的升高,其電阻減小,因電壓不變,發(fā)熱功率P =U2/R增大,使溫度更快地升高。當(dāng)發(fā)熱元件溫度T處于(T1T2)時(shí),隨著溫度的升高,其電阻增大,因電壓不變,發(fā)熱功率P = U2/R減小,使溫度升高趨緩,并保持在(T1T2)之間的一個(gè)溫度不再上升;當(dāng)發(fā)熱元件溫度T高于T2時(shí),隨著溫

51、度的升高,其電阻減小,發(fā)熱功率進(jìn)一步增大,使溫度更快地升高,則將會(huì)燒壞發(fā)熱元件?？梢?jiàn),用PTC材料制成的發(fā)熱元件的恒溫電暖器,應(yīng)當(dāng)在環(huán)境溫度低于T2的條件下使用,否則會(huì)燒壞。六、(1)低溫?fù)?將A、C直接接入電源。中溫?fù)?將A、B或B、C接入電源。高溫?fù)?將A、C連接在一起后,A與B接入電源上?；蜻B線如圖3。(2)設(shè)A、C間電阻為R,該火鍋的低溫功率:200W。該火鍋的中溫功率:400W。該火鍋的高溫功率:800W。(3)該火鍋的產(chǎn)品銘牌。七、(1)手機(jī)通話的電功率:P=55.6mW。根據(jù)公式P= UI,可求得這部手機(jī)正常通話時(shí)的工作電流:I =PU=55.6mA。(2)這部手機(jī)的電池充電一次

52、獲得的總能量:W總=7 516.8J。累計(jì)通話時(shí)間消耗電能W通= pt通=864J。正常使用的情況下,待機(jī)7d消耗的電能,W待= W總-W通=6 652.8J。由公式W = UIt可求得這部手機(jī)的待機(jī)電流大約為I待=W通Ut待=3.06mA。(3)因?yàn)橹绷麟娫吹妮敵鲭妷簽?6V,遠(yuǎn)大于被充電池的電壓,所以需要串聯(lián)一個(gè)阻值適宜的電阻才能充電。另串接一只電流表,觀察充電電流不超過(guò)320mA,以免燒壞電池。讓直流電源的電流從電池正極流入,負(fù)極流出。其電路圖如答案圖4。八、(1)從表中可知,水表的工作水壓是0.1MPa 0.6MPa,由工作水壓p=gh+p0,得h = (p-p0)/g,所以h1= (p1-p0)/g =0m。所以h2= (p2-p0)/g =