有趣的自動控制裝置

① 光電導效應的光電導效應的應用

光電導效應的應用主要體現在光電導材料的應用上。光電導材料是一種靈敏、快速的光電器件。通過它，能靈敏、快速地將接受到的光信號轉換成對應的電信號，廣泛地應用於國民經濟、軍事、科學技術等各個部門和社會生活的方方面面，特別是現代高新技術之中。 (1)在探測器中的應用
利用光電導效應原理工作的探測器稱為光電導探測器。作為半導體材料的一種體效應，光電導效應無須形成p-n結。光照越強，光電導材料的電阻率越小，故光電導材料又稱為光敏電阻。不含雜質的光敏電阻一般在室溫下工作，適用於可見光和近紅外輻射探測，含雜質的光敏電阻通常必須在低溫條件下工作，常用於中、遠紅外輻射探測。
(2)在攝像管中的應用光電導材料是目前攝像管中應用最為廣泛的光電變換材料之一。與利用外光電效應的攝像管相比，光電導攝像管突出的優點是：體積小、重量輕、結構簡單、靈敏度高等。目前，它已廣泛地應用於工業監控系統。 (1)紅外夜視儀(熱像儀)
通過光電導材料，熱像儀中的紅外光可變成可見光，即將紅外圖像轉化為可見光圖像，以便作戰人員觀察夜間戰場情況。這一過程分為兩步進行：首先是使用對紅外輻射敏感的紅外光電導探測器，把紅外輻射信號變成電信號，該信號的大小正比於紅外輻射的強度；其次是通過電視顯像系統將電信號顯示於電視屏幕上。
熱像儀是當代夜視技術發展的最高水平，廣泛應用於各類紅外觀察儀、紅外熱瞄器、坦克上的潛望儀器、帶光測距機、火控系統與跟蹤系統之中，具有隱蔽性好、抗干擾性強、解析度高、全天候性等優點。
(2)導彈系統中的制導裝置和反導彈系統中的預警裝置
紅外光電導攝像管是紅外製導導彈的眼睛。許多軍事目標(飛機、坦克、軍艦等)都裝有大功率發動機，其動力部分是強大的紅外輻射源，可形成紅外製導導彈的目標控制信號。當信號被導彈接受後，經處理去驅動導彈的控制系統，在紅外光電導攝像管的協助下，不斷矯正導彈的飛行方向，逼近目標並加以摧毀。用導彈攔截導彈，關鍵在於感測器准確及時地探測、跟蹤目標。由對紅外光響應速度快、靈敏度高、有較高響應率的光電導材料製成的紅外光電導探測器，可安裝在預警飛機或預警衛星上，能准確及時地探測、跟蹤敵方導彈尾焰的紅外輻射，是反導彈系統預警裝置中的重要組成部分。紅外光電導制導、探測技術具有不易受干擾、定位準確率高、結構簡單、成本低、可探測超低空目標等優點，但受氣象條件的影響比較大，往往要和雷達配合，以便取長補短。目前，許多地空導彈是雷達)紅外雙模製導導彈。有趣的是，光電導效應同樣應用於隱身技術。 (1)在生產生活中的應用
在生產生活方面，光敏電阻可應用在各種自動控制裝置和光檢測設備中，如生產線上的自動送料、自動門裝置、航標燈、路燈、應急自動照明、自動給水停水裝置、生產安全裝置、煙霧火災報警裝置、照相機的自動調節、電子計算機的輸入設備以及醫療器械(如光電脈搏計、心電圖儀)等方面。此外，還可應用於電子樂器、電視和其它家用電器中。
(2)在教育教學中的應用
在教育教學方面，光電導攝像管可廣泛地應用於學校教育教學的監督和管理評價工作之中。光電導材料應用於掃描儀、復印機、投影儀，給學校的教學和人們日常的學習和交流帶來方便。
(3)在科學研究中的應用
在科學研究方面，利用紅外光電導，可以遙感物體表面溫度、無損探傷、氣象遙感、地學遙感等。
總之，光電導感測和遙感技術對於自動控制、機電一體化十分重要。 探測、感測技術的發展離不開高性能的光電器件材料。 在今後一段時間內, 響應速度更快、 響應效率更好、靈敏度更高、響應頻率更寬的高性能光電導材料, 將是光電導技術研究的主要發展方向。
綜上所述, 人類已經進入信息時代, 半導體和微電子技術無疑是信息社會的核心技術之一。 展望未來, 在光電子技術的革命中, 光電導材料會在光學、集成光電子學和分子電子學領域發揮重大作用 。 在語言和圖像的識別中, 在復雜情況下作出判斷的人工智慧以及神經網路和模擬人腦等方面的發展中, 半導體微電子技術和光電子技術仍將是未來科學技術革命的主要內 容, 作為一種性能不斷優化的基礎元器件, 光電導材料將會作出巨大的貢獻。

② 有趣的機械原理小知識

1.自行車上的機械原理
自行車上的杠桿、輪軸知識。 ①自行車上的杠桿 A、控制前輪轉向的杠桿：自行車的車把，是省力杠桿，人們用很小的力就能轉動自行車前輪，來控制自行車的運動方向和自行車的平衡。 B、控制剎車閘的杠桿：車把上的閘把是省力杠桿，人們用很小的力就能使車閘以較大的壓力壓到車輪的鋼圈上。 ②自行車上的輪軸 A、中軸上的腳蹬和花盤齒輪：組成省力輪軸（腳蹬半徑大於花盤齒輪半徑）。 B、自行車手把與前叉軸：組成省力輪軸（手把轉動的半徑大於前叉軸的半徑）。 C、後軸上的齒輪和後輪：組成費力輪軸（齒輪半徑小於後輪半徑）。

參考資料：
2.自行車中有哪些簡單機械原理
車把：輪軸——變形杠桿——省力

踏板：輪軸——變形杠桿——省力

前閘、後閘：——杠桿——省力

後輪：輪軸——變形杠桿——費力

應用機械的位置

應用機械的類型

應用的機械起什麼作用

龍頭（把手）

輪軸

輕松地控制方向

踏腳板與齒輪

輪軸

省力

剎車

杠桿

省力

大車輪與小車軸

輪軸

加快速度

大齒輪與小齒輪

輪軸

提高轉速

螺絲與螺帽

斜面

省力

①自行車上的杠桿

A、控制前輪轉向的杠桿：自行車的車把，是省力杠桿，人們用很小的力就能轉動自行車前輪，來控制自

行車的運動方向和自行車的平衡.

B、控制剎車閘的杠桿：車把上的閘把是省力杠桿，人們用很小的力就能使車閘以較大的壓力壓到車輪的

鋼圈上.

②自行車上的輪軸.滑輪組

A、中軸上的腳蹬和花盤齒輪：組成省力輪軸（腳蹬半徑大於花盤齒輪半徑）。

B、自行車手把與前叉軸：組成省力輪軸（手把轉動的半徑大於前叉軸的半徑）。

C、後軸上的齒輪和後輪：組成費力輪軸（齒輪半徑小於後輪半徑）。

自行車的踏腳用到了杠桿原理。以飛輪的輪軸為支點，用較長的鐵桿來轉動鏈條上的飛輪，可以省力。

踏腳飛輪。

車把：輪軸——變形杠桿——省力

踏板：輪軸——變形杠桿——省力

前閘、後閘：——杠桿——省力

後輪：輪軸——變形杠桿——費力

應用機械的位置

應用機械的類型

應用的機械起什麼作用

龍頭（把手）

輪軸

輕松地控制方向

踏腳板與齒輪

輪軸

省力

剎車

杠桿

省力

大車輪與小車軸

輪軸

加快速度

大齒輪與小齒輪

輪軸

提高轉速

螺絲與螺帽

斜面

省力

①自行車上的杠桿

A、控制前輪轉向的杠桿：自行車的車把，是省力杠桿，人們用很小的力就能轉動自行車前輪，來控制自

行車的運動方向和自行車的平衡.

B、控制剎車閘的杠桿：車把上的閘把是省力杠桿，人們用很小的力就能使車閘以較大的壓力壓到車輪的

鋼圈上.

②自行車上的輪軸.滑輪組

A、中軸上的腳蹬和花盤齒輪：組成省力輪軸（腳蹬半徑大於花盤齒輪半徑）。

B、自行車手把與前叉軸：組成省力輪軸（手把轉動的半徑大於前叉軸的半徑）。

C、後軸上的齒輪和後輪：組成費力輪軸（齒輪半徑小於後輪半徑）。

自行車的踏腳用到了杠桿原理。以飛輪的輪軸為支點，用較長的鐵桿來轉動鏈條上的飛輪，可以省力。

踏腳飛輪上用到了齒輪，以防止鏈條打滑。

自行車上的鏈條與車子的後輪之間也採用了齒輪傳動。並且應用了比踏腳飛輪更小的齒輪，可以節省踏

腳所用的力，同時，還提高了自行車後車輪運轉時的速度。自行車的剎車系統也用到了杠桿原理。以車

把上的剎車柄的轉折關節為支點，起到了省力的作用。想停住自行車，一個人拉都有點困難，但這么一

捏，馬上能停住。
3.舉例生活中的簡單機械並將其分類或說明原理
呵呵我正好是學機械工程的，試著幫你總結幾個~~

日常生活中咱們常見的機械裝置，最多的就是是杠桿、四連桿機構、齒輪機構。很多東西最終都可以歸結到這三個上面

1，壓水井的壓水手柄：

利用杠桿原理製成，支點距水井較近，而手柄較長，這樣力臂較長，可以省力。但是由杠桿原理可知，杠桿都是省但不省功的。

2，自行車：

自行車上有很多小的機械裝置，是生活中最典型的機械裝置

比如車閘，是利用杠桿原理製成的。

車蹬實際是一個曲柄機構。

前鏈輪和後鏈輪之間由鉸鏈連接，從機械原理學上講，是一個簡單的鏈傳動機構

3，鉗子，剪刀

也都是利用杠桿原理製成。實際上就是兩個小杠桿結合到一起，就是一個鉗子或剪刀了

4，扳手

仍然是杠桿原理

5，液壓小千斤頂

（不知道樓主見過沒有，就是街邊上很多司機車壞了，從後備廂里拿出來，把車頂起來修車的小東西，是司機常備的物品）

內部結構是一個簡單的液壓裝置。從原理上說也有應用杠桿原理。別看一個液壓千斤頂個頭很小，但支起一台小轎車很容易的

6，電動篩

這東西在農村用的比較多，糧食放在上面，打開電源，電動篩就自動搖擺，把不用的東西篩下來

其原理就是一個雙搖桿機構，在大的分類上屬於四連桿。

大地相當於一個桿，兩個搖擺支架是第二、第三個桿，篩子是第四個桿

你要學過機械原理就會知道，四連桿機構根據四個桿之間的長短關系，可以形成曲柄搖桿機構，雙搖桿機構，雙曲柄機構

電動篩就是人為製作形成的一個雙搖桿機構

7，小轎車的車門

具體結構那當然是很復雜了，但從原理上講，轎車車門其實就是一個簡單的四連桿機構

8，柱塞泵

不知道你見過沒有，就是和自行車的打氣筒差不多的，靠裡面的柱塞一進一出來抽水或抽油的，

其原理實際上是一個曲柄滑塊機構，柱塞相當於滑塊。

曲柄滑塊機構實際上是屬於曲柄搖桿機構的變種，而前面也說了，曲柄搖桿機構在大的分類上又屬於四連桿機構

9 電梯

電梯的內部具體結構其實很復雜的，不是像一般人想像的那樣，就是一根鋼索吊著一個電梯廂。現在的電梯內部 *** 了各種自動控制裝置，各種感測器，當然最重要的還有安全保護裝置。

但是從機械原理上說，電梯其實就是一個蝸輪蝸桿機構。在大的分類上講，蝸輪蝸桿機構屬於齒輪機構的一種

10 齒輪泵

一種簡單的泵，抽水或者抽油用的，生活中很常見的

是典型的齒輪機構

把齒輪泵拆開，裡面其實就是兩個齒輪而已

齒輪泵的優點是造價便宜，體積小，缺點是工作噪音大，排量較小

先總結這么10個吧！！

其實生活中簡單的機械裝置很多很多的，可以說無處不在，

如果再舉幾個復雜的例子那就更多了！

比如汽車的變速箱，你要拆開看看，裡面全都是齒輪，這屬於輪系，而輪系在大的分類上也屬於齒輪機構

建築工地上的吊車，上面有杠桿，四連桿，齒輪，液壓，滑輪組。。。。太多了

車床，見過么？？上面幾乎包括所有的機械裝置

一台小轎車，上面也幾乎包括所有你可以想的到的機械裝置

所以只要留心觀察，生活中的機械無處不在

上面沒有寫到的，樓下的繼續補充呵！！
4. 關於機械原理的一些題目 請高人解答
一.1. 3個自由度， 可動部件有三個分別是連桿和兩連架桿 2.三個轉動副，一個移動副 3.等加速等減速凸輪

二.1.A2.A3.C4.B5.A6.A7A8.D9.A

三1.*2.*3.∨4.*5.∨6.*7.∨8.*

四1.曲柄搖桿機構中，曲柄雖作等速轉動，而搖桿擺動時空回行程的平均速度 卻大於工作行程的平均速度 （即V2>V1），這種性質稱為機構的急回特性.

2.(1)兩齒輪的模數必須相等.（2）.兩齒輪分度圓上的齒形角必須相等

3.多發生在小帶輪上，因為小帶輪的包角小，磨擦力也小。

如果覺得可以請採納為答案，累死我了.
5.概括短文,100分
1643年1月4日，在英格蘭林肯郡小鎮沃爾索浦的一個自耕農家庭里，牛頓誕生了。

大約從五歲開始，牛頓被送到公立學校讀書。少年時的牛頓並不是神童，他資質平常，成績一般，但他喜歡讀書，喜歡看一些介紹各種簡單機械模型製作方法的讀物，並從中受到啟發，自己動手製作些奇奇怪怪的小玩意，如風車、木鍾、折疊式提燈等等。

他還喜歡繪畫、雕刻，尤其喜歡刻日晷，家裡牆角、窗檯上到處安放著他刻畫的日晷，用以驗看日影的移動。 他的好奇心讓他發現了《牛頓物理引力學》，成為了活至84歲的科學巨匠。

③ 求初中化學物理難題

一、一個實心小球先後放入盛有足夠的水和足夠多的酒精的兩個容器中，小球受到的力分別是0.9牛和0.8牛，酒精的密謀為0.8×103 kg/m3。
1．分析小球在水中和在酒精中的浮沉狀態
2．求小球的密度
解：假設小球在水中和在酒精中均不漂浮，或懸浮或一漂一懸，則應有：
因與題目已知條件矛盾，故不可能；
假設小球在水中和在酒精中均為沉底，則應有：

因與題目已知條件矛盾，故也不可能。
由以上分析可知：小球在水中和在酒精中時，只能是一漂一沉。
又因為，所以小球在水中一定是漂浮，在酒精中一定是沉底的。

(2)因小球在水中漂浮，
∴ ①
由已知條件：

得②
將②式代入①式得：

圖1
二、體積為1.0×10-3m3的正方體木塊，投入如圖1所示裝有水的容器中，靜止後露出水面的高度為5×10-2米，容器的底面積為0.04m2（g取10N/kg）。
求：①木塊受到的浮力；
②木塊的重力；
③投入木塊後，容器底增加的壓強
④若將此木塊投入某液體中，露出液面高度為4厘米，求這種液體的密度。
解：①5N；②5N；③125Pa；④0.83×103kg/m3

圖2

三、如圖2所示電路，電源電壓不變，R1的阻值為10歐姆，閉合開關S，滑動變阻器的滑片滑到b點，電壓表與的示數之比為5:7，R2與R消耗的功率之和是R1消耗功率的4倍，求：
①通過R1與R2的電流之比
②滑動變阻器的最大阻值Rab
③滑動變阻器滑片在a、b兩點時R1消耗的功率比
解：①1:1；②25歐；③4:1

圖3

電學綜合題
6．（2007 寧波市）某同學利用圖甲電路對額定電壓已經模糊、額定功率為1w的小燈泡進行了如下研究，按如甲連接電路後，閉合開關S，測得通過小燈泡的電流與小燈泡兩端的電壓關系如圖乙。
（1）據圖判斷，實驗過程中小燈泡的電阻是 （選填「恆定」「變化」）的。
（2）當小燈泡兩端的電壓為0.5V時，2min 內小燈泡消耗的電能為多少？
（3）小燈泡的額定電壓為多少？

7.（2007 揚州市）在圖甲的電路中，電源電壓為9V且保持不變，電流表的規格為0~0.6A，電壓表的規格為0~15V，燈泡上標有「6V 6W」字樣，燈泡電流隨電壓變化關系如圖乙所示，求：
（1）燈泡正常發光時的電流
（2）當電流表示數為0.4A時，電壓表的示數
（3）為了保證電路安全，滑動變阻器接入電路中的
最小阻值及此時電路消耗的總功率。

8.（2007 成都市）如圖所示，一隻標有「8V 4W」的燈泡L與一隻滑動變阻器R串聯，開關S閉合，滑片P在b端時，電壓表的示數為12V，燈泡正常發光。當滑片從b點滑到a點時，電路中電阻增大了6Ω。求：（1）燈泡的電阻值及電源電壓 （2）滑片P在a點時，燈泡的實際功率多大？
（3）你在計算過程中用到了什麼近似？

9.（2007 威海市）如圖所示，電源電壓恆定為24V，小燈泡標有「6V 3W」字樣，定值電阻R2的阻值為24Ω，當開關S閉合，S1 S2都斷開且滑片移到滑動變阻器的中點時，燈L正常發光
（1）燈泡L的電阻是多少？
（2）滑動變阻器的最大阻值是多少？
（3）當S1 S2都閉合時，調節滑動變阻器，使整個電路消耗的功率最小，
這個最小值是多少？

電學力學綜合題
10.(2007 莆田市)小強同學利用學過的物理知識設計了一個拉力計，圖甲是其原理圖，硬質彈簧右端和金屬滑片P固定在一起（彈簧的電阻不計，P與R1間的摩擦不計），定值電阻R0=5Ω， a b是一根長5 cm的均勻電阻絲，其阻值為25Ω，電源電壓U=3V，電流表的量程0~0.6A，請回答：
（1）小強在電路中連入R0的目的是 。
（2）當拉環不受力時，滑片處與a端，閉合開關S後電流表的讀數是多少？
（3）已知該彈簧伸長的長度△L，與所受拉力F間的關系如圖乙所示，通過計算說明，開關S閉合後，當電流表指針指在0.3A處時，作用在拉環上水平向右的拉力是多大？

11.(2007 黃石市)如圖所示是小星利用所學物理知識設計的電子稱的示意圖，托盤、彈簧上端和金屬滑片P固定在一起，定值電阻R0=5Ω，ab是一根長為5cm的均勻電阻絲，電阻R=20Ω，電源電壓U=3V，電流表的量程為0~0.6A，（彈簧的電阻不計，P與R間摩擦不計） 求：
（1）在托盤中無物體時，使金屬滑片P處於R最上端，閉合開關後，電流表的讀數為多少？
（2）已知該彈簧壓縮的長度△L與所受壓力F的關系如下表所示，開關S閉合後，當電流表指針指在0.2A
處時，托盤中物體的質量為多少？

12.(2007 梅州市)如圖所示，是某研究學習小組自製的電子稱原理圖，它利用電壓表是示數來指示物體的質量，托盤、彈簧上端和滑動變阻器滑片固定在一起，托盤和彈簧的質量不計，OA間有可收縮的導線，當盤中沒有放物體時，電壓表的示數為0。已知電阻R0=5Ω，滑動變阻器最大阻值為15Ω，電源電壓的U=3V，電壓表的量程為0~3V，現將1kg的物體放在托盤中，滑片剛好距R上端1/3處（不計摩擦，彈簧始終在彈性限度內），請計算回答：
（1）將1 kg的物體放在托盤中時，電壓表的示數是多少？
（2）該電子稱能測量的最大質量是多少？此質量數應標在電壓表多少伏的位置上？

13.(2007 麗水市)小雯設計了一個測量物體重力的托盤稱，如圖是原理示意圖，其中的托盤用來放置被測物體的，OBA是可以繞0點轉動的杠桿，R1是壓力感測器，（其電阻值會隨所受壓力大小變化而變化，變化關系如下表），R0為定值電阻， 為顯示重力大小的儀表（實質上是一個量程為0~3V的電壓表），已知OA∶OB=2∶1，R0=100Ω，電源電壓恆為3V（忽略托盤、杠桿及壓桿的重力）
（1）拖盤上沒有物體時，壓力感測器R1的電阻值
（2）當托盤上放被測物體時，電壓表的示數如圖所示，則此時壓力感測器R1上的電壓是多少？
（3）第（2）題中被測物體的重力是多少？

14(2007 南京)某研究性學習小組設計了一種測定風力的裝置，其原理如圖所示，迎風板與一輕質彈簧一端相連，穿在光滑的金屬桿上，彈簧由絕緣材料製成，均勻金屬桿的阻值隨長度均勻變化，工作時迎風板總是正對風吹來的方向。電路中左端導線與金屬桿M端相連，右端導線接在迎風板上N點並可隨迎風板在金屬桿上滑動，兩端導線與金屬桿均接觸良好。 已知電源電壓恆為4.5V，定植電阻R=1.0Ω，金屬桿接入電路中Rx與迎風板所承受的風力F的關系如乙所示，
若電路中接入一個電壓表，使電壓表示數隨風力的增大而增大，請在適當的位置畫出電壓表。
無風時，求電壓表的示數和定值電阻R消耗的電功率；
如果電壓表的量程為0~3V，求該裝置所能測量的最大風力

電學熱學綜合題
15.(2007 貴陽市)在一次課外活動中，小悅同學對家用電磁爐進行了相關的觀察和研究，並記錄了電磁爐及她家電能表的有關數據，如下表：請你根據小悅同學在活動中獲得的有關資料，求借在這段時間內
觀察對象 有關記錄 研究活動
電磁爐的銘牌 U額=220V P額=1kw ①用電磁爐加熱一壺水(水的質量為2kg,,初溫為30℃.②關閉家裡其他用電器，只將該電磁爐接入電路燒水，觀察電能表表盤在5min內轉了150r，此時用溫度計測得水的溫度為50℃
電能表的銘牌 220V 10（40）A
50HZ 2000r/kwh
（1）水所吸收的熱量 （2）電磁爐的實際功率 （3）電磁爐燒水的效率

16.(2007 威海市)小剛同學家新買了一台電熱水器，銘牌上的部分數據如下表所示
（1）熱水器正常工作時的電流和電阻是多少
型號 PCD-H40II
容積 40L
額定最高溫度 75℃
額定電壓 220V
額定功率 1.1KW
額定內壓 0.75MPa
（2）若在用電高峰期，電路上的實際電壓只有200V，熱水器把20kg的水從20℃加熱到40℃需要38.5min。該時間內熱水器加熱的效率是多少？（不考慮電阻隨溫度變化）

額定電壓 220V 功能 汽燙 干燙
額定頻率 50HZ 蒸汽方式 滴下式
額定功率 1000W 質量 1.3kg
底版面積 160cm2 放置方式 自立式
17.(2007 鎮江市)如圖所示是一種家用蒸汽電熨斗的實物圖和銘牌，使用時水箱中的水滴入被加熱的底板汽室，迅速汽化產生向下的蒸汽
（1）在熨斗水箱中注入0.3kg的水，
將它平放在水平桌面上，
求：熨斗對衣服的壓強
（2）用熨斗汽燙前先預熱，使金屬底板的溫度從20℃升
高到220℃，溫控開關自動斷開，已知金屬的質量為1kg，金屬底板的比熱容為0.46×103J/（kg℃）問蒸汽熨斗預熱的過程中金屬底板吸收多少熱量？
（3）汽燙時，水滴入汽室，由於水升溫汽化而帶走熱量，當金屬底板溫度降到190℃時，溫控開關自動閉合，電熨斗正常工作，當加熱到220℃時，溫控開關自動斷開，停止加熱，如此反復，若蒸汽電熨斗工作情況按如圖所示的規律變化時，則12min熨燙一件衣服共消耗多少電能？

18.(2007 濉坊市)小星同學為自家的洗浴電熱水器設計了一個自動控制裝置，如圖所示R1是一個熱敏電阻（置於熱水器中），其阻值隨溫度的變化關系如表1，表2是這個電熱水器的銘牌。已知繼電器線圈電阻R2為10Ω，左邊電源的電壓U0為6V不變。當繼電器線圈R2中的電流增大到某一數值時，繼電器的銜鐵被吸下，電熱水器的電路閉合，開始工作請回答
正常工作時，電熱水器的電阻是多少？
分析表1，熱敏電阻的阻值隨溫度如何變化？
若電熱水器內的溫度控制在30℃——60℃之間，求銜鐵被吸下，電熱水器電路被斷開時，繼電器線圈的工作電流是多少？
電熱水器正常工作時，將整箱水從30℃加熱到60℃需要多長時間？（不計熱損失）

19.(2007 臨淅市)華揚1870系列太陽能熱水器的數據如下：
真空管直徑（mm） 70×1800 規格（支管） 15
外形尺寸（mm） 1840×1597×1765 保暖層（mm） 60
水箱容量（L） 150 採光面積（m2） 2.1
（1）已知我市向著陽光的地方每平
方米的面積在一小時內得到的太
陽輻射能平均為3×106J。若每天
接收太陽能的時間以8小時計
算，熱水器能把接收到的太陽能的50%轉化成水的內能，則正常情況下一天該熱水器能把初溫為20℃的一箱水加熱到多少攝氏度？
（2）如果換用一台標有「220V 1500W」的電熱水器在額定電壓下工作，把同樣的一箱水升高相同的溫度需要多長時間？
（3）如果電價為0.54元/KWh. 照此計算每月（按30天）可節省多少電費？

20．(2007 廈門市)辦公室里有個自動電熱瓶，如圖和表是它的原理及參數。
A為自動溫控開關，當水的溫度達到設定溫度時自動斷開電路；
低於設定溫度時，自動接通電路。已知水的比熱容為
4.2×103J/(kg·℃)，請你通過分析來進行以下計算：
（1）電熱水瓶放出的熱量90%被這些水吸收，燒開一瓶
20℃的水（標准大氣壓），電熱水瓶應正常工作多長時間？
(2)黃燈亮時電熱水瓶處於保溫狀態還是加熱狀態？保溫元件
R工作時電阻是多大？(注:指示燈消耗的功率可以忽略,保溫功
率是指整個電路消耗的功率)

型號 P2155-B
電源 AD220V 50HZ
加熱功率 800W
保溫功率 40W
容量 2.0L

燃料 汽油
油箱容積 50L
汽油密度kg/m3 0.7×103
汽油熱值J/kg 4.6×107
燃料完全燃燒產
生的熱量轉化為
機械能的百分比 40%
力學熱學綜合題
21．一輛小汽車在平直公路上勻速行駛了70km，汽車行駛的
速度為72km/h，共耗汽油6L，請你根據下表中提供的有關信
息，計算小汽車行駛的功率是多少千瓦。

輕便摩托車 93#汽油
燃料 汽油 密度 0.7×103 kg/m3
油箱容量 7L 熱值 4.6×107J/kg
功率 6KW 價格 4．70元/L
22.(20007 太原)王老師家離學校約為9km，為了便於上下班，他購買了一部輕便摩托車，所用燃料為93#汽油。有關參，數如表中所示，其中汽油的熱值表示每千克汽油完全燃燒放出的熱量為4.6×107J。若王老師騎車的平均速度為36km/h請計算他從家到學校（不計能量損失）
（1）大約需要的時間；
（2）摩托車需要消耗汽油的質量；
（3）所需的油費
平均車速 90km/h
等速蚝油 9L/100km
油價 4.80元/L
汽油密度 0.75×103 kg/m3
23.(2006 沈陽)星期日，爸爸開車帶小森去圖書城購買科普讀物，回來後小森向爸爸請教了有關車的一些問題，並做了記錄，內容下表所示。請你根據小森記錄的內容計算：
（1）若小森去圖書城單程時間這20min，則小森家離書城的路程大約多
少千米？
（2）往返路途中，用掉汽油多少千克？需花費汽油費多少元？

24．一輛轎車在平直的高速公路上勻速行駛1.8km，轎車的速度表如圖所
示，在些過程中；
（1）轎車速度為多少千米每小時？合多少米每秒？
（2）若轎車發動機的功率為40kw，則該車行駛中所受阻力多大？
（3）若轎車消耗汽油0.25kg，其發動機的效率多大？（汽油的熱值為
q=4.6×107 J/kg）

25.(2007 包頭市)如圖所示為自動測量鍋內溫度、氣壓的電路原理圖（虛線框內為鍋內部分電路）。電源電壓恆為4.5V
若對總質量為5Kg、初溫為15℃的鋼制器械進行消毒，消毒溫度
須達到115℃時，器械共吸收多少熱量？[C鋼=0.46×103 J/( kg·℃)]
(2)壓強感測器R1(阻值隨所受的壓強大小發生變化的可變電阻)置入鍋內，
其受壓面積為2cm2，如果R1表面能承受的最大壓力為70N，則鍋內允許
的最高氣壓是多少？
（3）A1為顯示鍋內氣壓大小的儀表（實質是電流表），當鍋內氣壓不高
於1標准大氣壓時，A1顯示氣壓值都為0，此時R1阻值為200Ω，求：氣壓表零刻度線應標在電流表A1刻度盤多少毫安處？
（4）熱敏感測器R2（阻值隨溫度發生變化的可變電阻）置於鍋內，A2為顯示溫度的儀表（實質是電流表）；R2的電阻與溫度的關系如下表所示：當電流表A2示數為60mA時，鍋內的溫度為多少？
溫度t/℃ 80 85 90 95 100 105 110 115 ……
電阻R2/Ω 120 110 100 90 80 70 60 50 ……
初中物理計算復習
一.電學計算
1有一個額定電壓為2.4V的小燈泡,小燈泡的電阻為8Ω，如果我們只有3V的電源，要使小燈泡正常工作，需要串聯一個多大的電阻。

2．如圖所示的電路中,R2=20Ω,電路中總電阻為12Ω,電流表的示數為0.3A,請請計算
(1)電阻R1的阻值(30Ω)
(2)電源電壓(6V)
（3)通過R1的電流(0.2A)

3.如圖所示,「6V 3W」的小燈泡L與額定功率為10W的電阻器串聯，電源電壓為10V，且保持不變，閉合開關S，電流表、電壓表示數分別為0.20A 和2.4V，不考慮電阻器和小燈泡電阻隨溫度的變化；求：
（1）電阻器R的阻值(38Ω)
（2）整個電路消耗的功率（2W）

4. 如圖所示,電源電壓為6V, R1=R2=30Ω求
(1)開關斷開時,電路中的總電阻和R2兩端的電壓;(60Ω 3V)
(2)當開關閉合時,電流表的示數和R2兩端的電壓.(0.2A 0)

5.如圖所示的電路中,R1為滑動變阻器,R0、R2均為定值電阻，電源兩端電壓保持不變，改變滑動變阻器R1的滑片的位置，兩電壓表的示數隨電流變化的圖線分別畫在圖乙所示的坐標系中，，根據以上信息求出R0的阻值（2Ω）

6.小明利用標有「6V 6W」的燈泡L1和 「6V 3W」的燈泡L2進行實驗（1）當L1正常發光時，通過L1的電流為多少？（`1A）（2）如圖甲所示：A、B分別為通過L1和L2中的電流隨兩端電壓變化關系的曲線。現將兩燈連入如圖乙所示電路中，使其中一個燈泡正常發光，則電路消耗的總功率為多少？（4W）

7.使用電烙鐵焊接元件,有時為了省電和避免烙鐵頭太熱而不易沾錫,通過控制開關使電路具有以下特點:在暫不焊接時,電烙鐵處於保溫狀態,需要焊接時,能很快達到溫度.已知電源電壓為220V,電烙鐵內部電路圖如圖所示,開關S接a時 ,電烙鐵的電功率P1為100W,開關S接b時,電烙鐵的電功率為P2,問:
(1)電烙鐵處於保溫狀態時,開關接在哪點?（b點）
(2)若P1=4P2,電阻絲R1、R2的電阻各是多少？（484Ω 1452Ω）

8.小紅學了電學知識後畫出了家裡的電吹風的電路圖，她認為只閉合開關S1時，電吹風吹冷風，當S1和S2同時閉合時，電吹風吹熱風，小芬看了她的電路圖覺得有問題：如果只閉合S2，會出現電熱絲R工作時而電動機不工作的現象，從而使電吹風的塑料外殼過熱造成損壞,小芬認為只要把其中一個開關移到幹路上,就能做到電熱絲R工作時,電動機就一定在工作,從而保證塑料外殼不會因操作失誤而損壞.請分析回答下列問題:
(1)你認為小芬應該把開關 移到幹路上,才能符合安全要求(S1 )
(2)根據電吹風銘牌上提供的有關數據,計算當電吹風正常工作並且吹熱風時,一分鍾消耗多少電能?電熱絲R的電功率為多大?通過電熱絲R的電流為多大?
(27600J 440W 2A)

9.某學校運動場離學校電控室有一段距離,運動場內安裝了一盞規格為「220V 1KW」的碘鎢燈，已知電控室的電壓恆定為220V 電控室到碘鎢燈之間的距離為100m，所用電線為某個品牌的銅芯橡皮絕緣線。下表是所列是該品牌的不同橫截面積的銅芯橡皮絕緣線在常溫下安全載流量（即長時通電時的最大安全電流）。（1）要求所選銅線符合適用和經濟的原則，請你通過計算說明，所用電線選用的是哪一種銅芯導線？（4.55A 查表知應選用橫截 面積為1mm2 的銅芯橡皮絕緣線）
（2）若所使用的銅芯導線每米長電阻為0.017Ω，求使用碘鎢燈時，輸電線上損失的電功率為多大？(電路中總電阻為51.8Ω 總電流為4.25A 線路損失的功率為：61.4W）
（3）照明一小時，碘鎢燈所消耗的電能是多大？（0.874KWh）
導線橫截面積S/mm2 0.5 1 1.5 2.5 4 6 10
安全載流量I/A 4 8 12 20 25 32 50

10如圖所示是一種電壓力鍋簡易原理圖,A為密閉鍋體,鍋蓋面積為400cm2.
R1為工作時的加熱電阻,L為指示燈,其電阻為20Ω,R2為保溫電阻,S1為電源開
關,S2為壓力開關，閉合S1後，電路通過R1對電力壓力鍋加熱，當鍋內氣體壓
強達到設定值時，水開始沸騰，鍋底向下移動，壓力開關與觸點a斷開，並與
b點接通，起到控壓控溫的目的，此時保溫電路的總功率為20W。

表一 水的沸點T與氣體壓強p 的關系
T/℃ 100.. 105 110 112. .114. 116. 118 120
p/kpa 101 121 143 154 163 175 187 199
表二 電壓力鍋的銘牌
額定電壓 加熱功率 壓強設定值
220 V 1000W 175kpa
（1）當鍋內121kp時，鍋內氣體對鍋蓋的壓力是多少？（4.84×103）（2）保溫電阻R2的阻值多大？（2400Ω）
（3）已知鍋內水的質量為m，初溫為T0、比熱容為c，為了求出電壓鍋從開始加熱到鍋氣壓到設定值時的效率，只要測出閉合開關S1到電路中 ；的時間t，就可推導出效率的表達式η= （用已知量表示）[指示燈亮； cm(116℃-T0)/1000W×t）]
二.力學計算
11.測定自己上樓的功率有多大,是一項很有意義也很有趣的物理實踐活動,如果現在你要測自己爬上10m高樓的功率,假設你身體的質量為50kg,上樓所用的時間是50s,請你計算自己上樓的功率.(100W)

12.計程車司機在機場高速公路的入口處，看到如圖所示的標志牌，在不違反交通規則的前提下，該司機從入口處出發，至少行駛多長時間才能到達機場？（0.3h）

13.如圖所示,旗桿頂部有一個定滑輪,升旗手通過一根繞過定滑輪的細繩,用25N的力把一面質量為2kg的國旗沿豎直方向勻速拉動上升8m,求(1)升旗手拉動旗子所做的功(200J)
(2)定滑輪的機械效率(80%)

14.如圖所示.用滑輪組勻速提起一個重為350N的物體,物體10s內豎直上升了1m ,
人拉繩子的力為250N.試問:人拉繩子做功的功率為多少?滑輪組的機械效率?若用這個
滑輪組提起350N的物體,所用的拉力為多少?(50W; 70%; 250N)

④ 急求科學小發明，要求：原創、簡單、方便、實用、材料不要太多。謝謝各位啦！！

1.我們知道通常我們的抽屜里會發現一些舊電池，但是我們也不知道還有沒有電，如果放進用電器來檢驗很麻煩而且無法知道它電剩餘量。所以，你可以做一個小驗電器。 方法簡單如下：使用一個小燈泡，很小的那種（像掛墜或玩具燈上的，五金店都有賣）。然後用兩根細漆包線分別連接燈上。兩根線的另一端分別用於接你要檢驗的電池的正負極。根據小燈泡的亮度，就可以判斷電池的電量了。 2.拿把破雨傘，把布拆掉，拿一條電線，一頭接電視或收音機，一頭接到傘上面，就是一個好好的信號接受器。你想專業一點就在傘上面多繞幾圈鐵絲就行了。這是最省錢，快捷的方法，只是有點搞笑。 3.將一根火柴和一根縫被的大針並在一起，用包香煙的鋁箔將它們緊緊地包裹起來，再將有火柴頭的一端的鋁箔彎折過來密封捻緊。然後在靠近尾部的地方裝上定向尾翼，把針拔出，就成了一個很簡單的反沖火箭。 實驗時，把小火箭放在鐵絲架上，點燃一根火柴，對准鋁箔筒包有火柴頭的部位加熱。當溫度升高到火柴頭的燃點時，箔里的火柴匣被點燃，使周圍的空氣急劇膨脹，氣體從尾口高速噴出。由於反沖作用，火箭筒便從架上向前飛了出去。 如果在鋁箔中包兩根頭對頭放置的火柴，兩端都不封閉。將它放在上，從中部加熱。當筒內火柴點燃後，氣體從兩頭噴出，鋁箔筒仍停留在架上，從而說明了系統的動量守恆.

⑤ 汽車的自動變速器原理是什麼

自動變速器根據汽車速度、發動機轉速、動力負荷等因素自動進行升降檔位，不需由駕駛者操作離合器換檔，使用很方便。特別在交通比較擁擠的城區馬路行駛，自動變速器體現出很好的便利性。自動變速器比手動變速器復雜得多，有很多方面不相同，但最大的區別在於控制方面。手動變速器由駕駛員操縱檔位，加檔或減檔由人工操作，而自動變速器是由機器自動控制檔位，變換檔位是由液壓控制裝置進行的。
以一個典型的自動變速器為例，液壓控制裝置根據節氣門（油門）開度和變速器輸出軸上輸送來的信號控制升降檔。根據節氣門開度變化，液壓控制裝置中的調節閥產生與加速踏板踏下量成正比的液壓，該液壓作為節氣門開度「信號」加到液壓控制裝置；另外有裝配在輸出軸上的速控液壓閥可產生與轉速（車速）成正比的液壓，作為車速「信號」加到液壓控制裝置。因此，就有節氣門開度「信號」和車速「信號」，液壓控制裝置根據這兩個「信號」自動調節變速器油量，從而控制換檔時機。
也就是說在汽車駕駛中，駕駛員踏下加速踏板（油門踏板），控制節氣門開度和汽車的行駛速度（變速器輸出軸轉速），就能自動控制變速器內的液壓控制裝置，液壓控制裝置會利用液力去控制行星齒輪系統的離合器和制動器，以改變行星齒輪的傳動狀態。
自動變速器的核心控制裝置是液壓控制裝置，液壓控制裝置由油泵、閥體、離合器、制動器以及連接所有這些部件的液體通路所組成。關鍵部件是閥體，因此它是自動變速器的控制中心。閥體的作用是根據發動機和底盤傳動系的負載狀況（節氣門開度和輸出軸轉速），對油泵輸出到各執行機構的油壓加以控制，以控制液力變矩器，控制各離合器和制動器的結合與分離實現自動換檔。
以上是自動變速器的基本控制形式，如果是電子控制自動變速器，就要在上述基礎上增加電磁閥，ECU（電控單元）藉助電磁閥控制自動變速器工作過程。ECU輸入電路接受感測器和其它裝置輸入的信號，對信號進行過濾處理和放大，然後轉換成電信號驅動被控的電磁閥工作。因此，電子控制自動變速器就要增加節氣門位置感測器、車速感測器、水溫感測器、液壓溫度感測器、發動機轉速感測器、檔位開關、剎車燈開關等數字信號匯入ECU，從而使得ECU精確控制電磁閥，使換檔和鎖止時間准確，令汽車運行更加平穩和節省燃油。