①断开开关S,按图组装实验电路,将滑动变阻器的滑片置于最右端。用已调零的电子测力计测出软铁块P对测力计的压力F0并记录在表格中;
②闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片到适当位置,读出两次电流表的示数I和电子测力计的示数F , 并将I、F的数据记录在表格中。请回答:
实验次数 | F0/N | I/A | F/N |
1 | 0.9 | 0.36 | 0.84 |
2 | 0.9 | 0.40 | 0.82 |
3 | 0.9 | 0.44 | 0.80 |
【产品设计】图甲是小组成员完成的设计草图,装置包括发育盘、淋水系统和加热装置等。豆芽机的盖上开孔,发育盘上有沥水孔,淋水系统由水泵驱动,豆芽机的水可通过内部管道和沥水孔按箭头方向流动,使用时可通过水流大小控制发育盘中的积水量。加热装置内部电路如图乙所示,其中R0是定值电阻,R1、R2为电热丝(用于加热),Rx为热敏电阻。
【功能调试】小组成员购置了相关配件进行产品制作与调试。配件的具体参数如下:控制电路电源电压U为3伏,R0为25欧姆,R1为440欧姆,Rx的阻值与温度的关系如图丙所示。电磁铁衔铁在电流≥0.06A时吸合,工作电路接通,电热丝R2开始加热;在电流≤0.03A是衔铁断开,停止加热,处于保温状态。
【评价改进】小科设计了评价量表(部分),并以此作为豆芽机评价改进的依据。
评价指标 | 作品等级 | ||
优 秀 | 合 格 | 待改进 | |
氧气提供 | 能够提供充足的氧气不会出现缺氧情况 | 能够提供充足的氧气偶尔出现缺氧情况 | 不能提供充足的氧气经常出现缺氧情况 |
温度控制 | 能实现自动控温并能提供适宜的温度 | 能实现自动控温但温度过高或过低 | 不能自动控温 |
A.增加线圈匝数 B.增大U C.增大R0 D.减小R1
温度t(℃) | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 |
电阻R(Ω) | 550 | 500 | 445 | 415 | 385 | 355 | 325 | 295 | 265 |
空气质量指数 K | 0~50 | 51~100 | 101~150 | 151~200 | 201~300 | >300 |
空气质量等级 | 优 | 良 | 轻度污染 | 中度污染 | 重度污染 | 严重污染 |
表 1 项目成果评价表
指标 | 优秀 | 良好 | 待改进 |
一 | 既能调节水温, 又能调节水位 | 能调节水位水温中的一项 | 都不能调节 |
二 | 水位到一定高度能自动加热 | 注水就开始加热 | 手动控制加热 |
【设计产品】如图甲所示为小科设计“电热水器”的原理模型,工作电路分为注水系统和加热系统。如图乙所示为“电热水器”模型,力敏电阻R1、R2位于水箱底部,热敏电阻R3和电热丝R4位于水箱内部。
两个力敏电阻R1、R2的阻值随水位h变化如下表所示。热敏电阻R3阻值随温度变化如图丙所示:
h(厘米) | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 |
R1(欧) | 3 | 7 | 11 | 15 | 20 | 26 | 33 | 42 | 50 |
R2(欧) | 15 | 24 | 34 | 47 | 60 | 73 | 89 | 103 | 120 |
【工作原理】当开关S1和S2都闭合后:
电磁铁1将衔铁a上吸与触点A结合,注水系统开始工作,水位开始上升;
电磁铁2将衔铁b上吸与触点B分开,加热系统不工作。
当电磁铁2中的电流小于或等于0.04安,-衔铁b下落,加热系统开始工作,此时水位继续上升。
当电磁铁1中的电流小于或等于0.2安时,衔铁a下落,注水系统停止工作,水位保持不变。此时,电热丝继续加热。
当电磁铁2中的电流大于或等于0.05安时,衔铁b上吸,加热系统停止工作。
风速(米/秒) | 8 | 16 | 24 | 32 | 40 | 48 |
风力(N) | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |