相关试卷

【问题分析】现实生活中人们无法随时注意电池温度而及时断电，于是某科学兴趣小组设计了充电保护开关。

【电路简介】工作原理如图甲所示。控制电路由电压为$U_1$的电源、电磁继电器（线圈电阻不计）、热敏电阻$R_1$和定值电阻$R_2$组成，$R_1$阻值随电池温度改变而发生的变化如图乙所示，充电电路由电压为$U_2$的电源和电池组成。当电池温度达45℃时，衔铁刚好被吸合，$R_2$和充电电路会自动断电，当电池温度降到35℃时，衔铁刚好被释放，$R_2$和充电电路又会自动通电。这样既能防止温度过高，又能保证电池能充满电。当图甲中开关S闭合时，电磁铁的上端为极（填“N”或“S”）。

【电路设计】请根据上述要求，请在答题卷相应图中将充电电路连接完整。

【元件选择】若$U_1=6\text{V}$ ， 该充电保护开关要满足上述设计要求，则定值电阻$R_2$阻值为多少？

【评价与反思】小组成员小科同学认为当夏季气温超过35℃后，电动车将无法进行充电，于是同学们接着开始新的设计……

北京时间2024年4月25日20时58分，神舟十八号载人飞船发射成功。在太空中，如何补充航天员所需的氧气和处理呼出的二氧化碳呢？

方式一：在空间站中，利用太阳能电池板提供的电能，通过电解水制备氧气，化学方程式为：$2{\text{H}}_2\text{O}\begin{array}{c}\underset{\_}{\underset{\_}{\mathrm{通}\mathrm{电}}}\\ \end{array}2{\text{H}}_2\uparrow +{\text{O}}_2\uparrow$ ， 再利用分子吸附技术，吸收航天员呼出的二氧化碳，同时利用舱内外压强差实现二氧化碳的脱附，将其排入太空。

方式二：通过专用风机将座舱空气引入净化罐，利用过氧化钠吸收二氧化碳，生成碳酸钠和氧气，将空气净化后再重新流回舱内供航天员使用。

（1）一个航天员一天需要消耗约800克氧气，请计算至少需要电解多少克水来提供。

（2）两种不同的方式各有优点，请你说出它们各自的一条优点。

（1）奥斯特实验：在静止的小磁针上方拉一根与小磁针垂直的直导线，当直导线通电时，发现小磁针并没有发生偏转，如图甲所示。请分析原因。

（2）磁场对通电导线的作用实验：如图乙所示的装置，小科把导线ab放在磁场中，闭合开关后，看到ab导体运动。于是小科得出通电导体在磁场中会受到力的作用，小明认为只有这个实验不能说明一定是磁场给的力，还要补充一个去掉磁体的实验，当观察到导体不运动时才能说明小科的结论是正确的。除小明的思路外，请你再提供一个证明思路（说明方法与现象）：。

（3）探究“感应电流产生的条件”实验：实验过程中发现电流表的指针偏转很小，下列方法中可以使指针偏转角度增大的是。

①换用磁性更强的磁体　　②换用导线绕成线圈进行运动

③换用更细的导线　　④使导体运动速度加快

（1）铁丝剧烈燃烧阶段的现象为；

（2）实验时，要将长度、粗细均相同细铁丝，制成直径大小不同的螺旋形状（如图乙），制作的方法是；

（3）小科分析实验还得出“铁丝燃烧时间与铁丝螺旋直径大小无关”的结论，其证据是。

【实验器材】打孔器、菠菜叶、注射器、烧杯、LED灯、秒表、刻度尺、量筒、蒸馏水、2%的${\text{NaHCO}}_3$溶液

【实验步骤】

步骤1：取生长旺盛的菠菜绿叶，用打孔器打出直径为6mm的叶圆片40片，并用注射器抽去叶圆片内的气体（抽气处理使叶圆片内几乎没有气体，在溶液中会下沉）。

步骤2：取4只相同规格的烧杯编号甲乙丙丁，配制浓度为0.50%的${\text{NaHCO}}_3$溶液（可使溶液中的${\text{CO}}_{\text{2}}$浓度保持恒定），向4只烧杯中各加入20mL；再向各烧杯中放入10片抽气后的叶圆片（均沉底）。

步骤3：取4盏相同规格的冷光源（不会引起温度变化），将盛叶圆片的4只烧杯置于距光源不同远近的位置，如图所示。

步骤4：10分钟后统计4只烧杯中叶圆片浮起的数目。重复多次实验，计算各组叶圆片浮起数目的平均值。

（1）实验中小科是通过来判定电磁铁磁性强弱的。

（2）由表中数据可以得出的实验结论是。

（3）若要探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，请将实验步骤补充完整：

①断开开关，按图组装实验电路，电源正极接a接线柱，将滑动变阻器的滑片置于最右端，挂上软铁块P，对电子测力计进行调零；。