(五)综合应用题:本题包括2个小题,第28题6分,第29题8分,共14分。解答时需写出必要的文字说明、计算公式及过程,若只写出计算结果将不得分。 28.如图18所示的电路,电源电压保持6V不变,滑动变阻器R的最大阻值为 20Ω,设灯丝电阻不变。当闭合开关S后,求:
(1)滑片移至最左端时,电流表的示数为0.3A,则灯泡电阻为多少? (2)移动滑片至中点时,灯泡L的实际功率是多少? (3)移动滑片能使电路达到的最小电功率是多少?
29.如图19所示是物理课堂上用的空气压缩引火仪。实验时在引火仪筒内放小团硝化棉,然后用力快速向下压动引火仪的活塞后可以观察到硝化棉燃烧。虽然课堂上老师分析了棉花燃烧的原因,但小刚想知道通过压缩空气做功,简内空气的温度可以上升到多高?
通过查阅资料他了解到:在使用空气压缩引火仅时,由于力的作用时间极短,筒內气体压强p、体积V及温度T满足pV=KT这一方程,其中K为恒定不变的常量,T为热力学温度。
请解答下列问题:以下计算均不计活塞重、摩擦以及热量损失。
(1)若用232N的压力向下压活塞,活塞移动的距离为0.1m,则活塞对简内气体做了多少功?
(2)已知活塞的面积为8?10?5m2,当用232N的压力把活塞压缩到最低点时,简内气体压强为多少? (提示:筒内的气压等于活塞对气体的压强与外界大气压之和,外界大气压p0?1?105Pa)
(3)压缩前筒内空气压强为-一个标准大气压,温度为300K (热力学温度)。若硝化棉的着火点为450K,当用232N的压力将简内空气的体积压缩为原来的
120时,请通过计算说明筒内的棉花是否能燃烧。
(4)在演示实验中小刚发现越用力快速地压缩活塞会更加容易引燃硝化棉,请你解释其中的原因?
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