在新农村建设中很多楼房顶部装有如图所示的太阳能、电能两用热水器,该热水器利用太阳辐射的能量加热时,能把太阳辐射能的70%转化为水的内能;用电热丝加热时,能把电能的90%转化为水的内能,该热水器也可利用太阳辐射的能量和电热丝同时加热.它的铭牌如表格所示.小明家热水器的支架与楼顶水平台面总接触面积为0.1m2.他家所在的地区(晴天)每天接受太阳辐射的时间为8h,太阳光照射地面时的辐射功率为900J/(s.m2),即每平方米的面积上每秒得到的太阳辐射能平均为900J.已知g=10N/kg,c水=4.2×103J/(kg.℃).ρ水=1.0×103kg/m3.当热水器内蓄满水时,求:
x x牌热水器 |
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型号HM﹣20 |
集热管数28支 |
额定频率50HZ |
水箱容积150L |
集热管管长180cm |
额定电压220V |
防水等级A |
系统承压3.0MPa |
额定功率4000W |
自身质量50kg |
采光面积2.0m3 |
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(1)热水器对水平台面的压力和压强;
(2)热水器每天接受的太阳辐射能使水升高的温度;
(3)热水器将水从20℃加热到52.4℃所需的最短时间.
进入三月份以来,东营街头出现了一种共享电动汽车。下表是这种汽车的主要参数。 取
空车质量 |
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每个轮胎与地面接触面积 |
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电池容量 |
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标准承载 |
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最大续航(充满电最大行驶路程) |
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所受阻力与汽车总重的比值 |
0.09 |
(1)电动机是电动汽车的核心部分,电动机工作时能量的转化是 。电动机的工作原理是 。
(2)标准承载下,电动汽车静止时对水平地面的压强是多少?
(3)图2是电动汽车行驶在某路段的路程与时间图象,标准承载下,电动汽车以速度匀速行驶1分钟的耗电量为 ,电动机的效率是多少?
(4)若某燃油汽车百公里耗油6升,每升油5.5元,电动汽车充电每度0.8元,通过计算比较使用燃油汽车与电动汽车哪种更经济?
图甲是一种常见的用电器——电吹风,它既可以吹热风,又可以吹冷风。
(1)图乙是电吹风的电路示意图,图中开关所在的位置(阴影部分)表示触点D与触点l、2同时接通。请你分别在方框a、b中填入合适的元件名称“电热丝”或“电动机”。
(2)电吹风的部分参数如下表所示,当电吹风正常吹热风时,通过电热丝的电流及其l min内产生的热量分别为多少?
额定电压 |
220V |
冷风功率 |
120W |
热风功率 |
1000W |
电源频率 |
50Hz |
2015年龙岩市将在中心城区新增100辆纯电动新能源公交车,以促进公共交通实现“低碳”化。下表是某燃油汽车与纯电动汽车进行测试时的部分数据:
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燃油汽车 |
纯电动汽车 |
能源种类 |
汽油(q汽油=4.5×107J/kg ρ汽油=0.7×103kg/m3) |
电能 |
牵引力 |
600N |
600N |
行使100km消粍 |
8×10-3m3 |
20kW•h |
二氧化碳排放量 |
每消耗1kg汽油排放2kg二氧化碳 |
0 |
(1)汽油属于 (填“可再生”或“不可再生”)。
(2)若燃油汽车与电动汽车正常行驶100km,则①燃油汽车消耗多少千克汽油?②燃油汽车与纯电动汽车的能量转化效率分别是多少?
(提示:燃油汽车能量转化效率η汽:汽车牵引力做的功与汽油完全燃烧放出的热量之比;纯电动汽车能量转化效率η电:汽车牵引力做的功与汽车消耗电能之比)
节约能源应从点滴做起。不少家庭习惯用遥控器关电视而不断开电源,这一方式虽然便捷,但电视在待机状态下仍要消耗电能,洋洋家彩色电视机的侍机功率大约是5W,若他家平均每天看4h电视.看完后电视总处于待机态。试问:
(1)一个月中(按30天计),洋洋家的这台电视因待机浪费的电能是多少焦耳?
(2)(3分 )如果将这些浪费的电能全部用来烧水.可以将多少质量的水从15℃加热到40℃?若洋洋洗—次澡需要40℃的水20kg.这些烧热的水可供他洗澡多少次?【水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)】
(3)请你就如何降低彩电的电能消耗,提出两条合理化建议:
① ____________
② ______________ 。
武都引水工程被誉为“第二个都江堰”,具有防洪、灌溉、生态环保、国土资源保护、工业生活供水、旅游以及发电等综合利用功能的大型骨干水利工程。作为武引一期工程的骨干屯水库 沉抗水库位于绵阳市的游仙区沉抗镇境内,距离绵阳市区15公里,现已成为绵阳的著名旅游景点“仙海风景区”。作为二期工程内容的武都水库位于我市江油武都镇的涪江干流上。总库容5.72亿立方米,碾压混凝土大坝高120米,设计控灌面积228万亩。武都电站是依托武都水库兴建的坝后式电站,装有三台机组,总装机容量15万千瓦 。
①若电站实际年平均发电量为6.1亿 ,电力系统吸收的有效电量为5.745亿 ,其中电厂用电 ,出厂后专用输变电损失 ,按平均上网电价0.28元 计算,电站年收益多少亿元?(保留三位数)
②若电站水面落差(水面与发电机之间的高度差)为 ,按装机容量满负荷发电,发电机机械能转化为电能的效率为 ,水的流量 为多少?(流量 单位时间内流过截面积的体积)
③仙海中学兴趣小组在仙海湖面上做实验,用一机动船拖拉一无动力的木船以 匀速前进,机动船的质量为 ,内燃机功率为 ,木船下部都可以视为长方体,底面面积为 ,吃水深度 ,两船受到的阻力都是船重的0.5倍,机动船的内燃机效率是多少?
某电热水瓶的铭牌如下表所示.若热水瓶内装满水,在额定电压下工作(外界大气压强为1个标准大气压).求:
型号DSP—19B |
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电源220V 50Hz |
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功率 |
加热时 1200W |
保温时 30W |
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容量2L |
(1)保温时通过电热水瓶的电流是多少?
(2)加热时电热水瓶的电阻多大?
(3)若瓶内20℃的水加热10min正好烧开,则加热时电热水瓶的热效率是多少?
(4)请你尝试画出电热水瓶的内部电路图.
如图所示,在抄袭发电与海水淡化模拟系统内,A为模拟海洋,B为人工水库,D和C分别为储水池,B中的海水经虹吸管利用虹吸现象吸到FE后流入C池。
(1)阳光照射到由吸热储水材料构成的EF上产生大量水蒸气,水蒸气上升遇到温度较低的透明板GH凝聚成水滴经水管流到D中。则 池中是淡水;在此过程中发生了 、 物态变化。
(2)在B、C和D中不同类型水的密度分别是ρ1、ρ2、ρ3之间的大小关系是 。
(3)若B中共有质量为m的海水被虹吸管吸走,除经虹吸管吸进C中质量为m1的水以外,其余的水全部被阳光蒸发,经水管流入D中的水质量为m2,则蒸发的水转化为D水池中的转化率是多少?
(4)B是半径为r的圆柱体,早晚海水涨潮时最高水面距进、出水口的高度差是h,若水轮发电机把海水所做的功转化为电能的效率为η,每天发电量是多少?
在探究“电流与电阻的关系”实验中,小硕选用如下器材:电压恒为 的电源阻值为 、 、 的定值电阻,规格为“ ”的滑动变阻器,电流表电压表,开关和若干导线
(1)如图甲所示为小硕连接的实验电路,闭合开关前发现电路中有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上画“ ”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)改正错误后,用开关试触,发现电压表指针迅速摆到表盘最右端,电流表指针几乎未动。小硕分析可能是定值电阻发生了 故障。
(3)排除故障后,调节滑动变阻器的滑片,电压表示数如图乙所示,其示数为 .断开开关,保持滑动变阻器滑片位置不动,将 电阻换成 电阻,闭合开关,应将滑片向 (填“左”或“右”)移动,使电压表示数与第一次实验示数相同此时电流表示数应为 。
(4)在探究过程中,小硕发现,为了保持定值电阻两端电压不变,只要滑动变阻器连入电路阻值与电路中定值电阻阻值之比为 即可。
(5)多次实验后,根据数据可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
(6)小硕利用如图丙所示电路测量额定电流为 小灯泡的额定功率,已知定值电阻 的阻值为 ,电源电压未知且大于小灯泡的额定电压。
①开关 接 , 接 ,电流表示数为 ,则电源电压为 。
②开关 接 , 接 ,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为 ,此时小灯泡正常发光。
③开关 接 , 接 ,使滑动变阻器的滑片 (填“移到上端”、“保持不动”或“移到下端”),电流表示数为 。
④小灯泡额定功率 。
某安全设备厂研发了一种新型抗压材料,要求对该材料能承受的撞击力进行测试。如图甲所示,材料样品(不计质量)平放在压力传感器上,闭合开关 ,将重物从样品正上方 处静止释放,撞击后重物和样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞击样品,并最终静止在样品上的过程中,电流表的示数 随时间 变化的图像如图乙所示,压力传感器的电阻 随压力 变化的图像如图丙所示。已知电源电压 ,定值电阻 ,重物下落时空气阻力忽略不计。求:
(1)重物下落时,重物作 速直线运动,其重力势能转化为 能;
(2) 时间内,重物在空中下落,电流表示数是 ,压力传感器的电阻是 ;
(3) 时间内,重物与样品撞击,通过电流表的最大电流是 ,样品受到的最大撞击力是 ;撞击后重物静止在样品上,定值电阻 的功率是 ;
(4)重物在空中下落的过程中,重力做功是多少?
某科技小组的同学设计制作了一款自动控温烘干箱,箱内主要电路包括控制电路和工作电路,其原理图如图所示。控制电路电源电压为8V,R为变阻器,Rt为热敏电阻、Rt阻值与箱内气温关系如下表所示。工作电路电源电压为220V,R0为电热丝,阻值恒为88Ω,M为电风扇,铭牌上标有“220V 20W”字样,其作用是使箱内空气均匀受热,红、绿指示灯用于分别指示电路加热、待机状态。当控制电路的电流达到0.025A时,衔铁被电磁铁吸住,工作电路处于待机状态,当控制电路电流减小到某值时,衔铁被释放,工作电路处于加热状态。
t/℃ |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
Rt/Ω |
305 |
245 |
200 |
170 |
150 |
(1)将控制电路中变阻器R的阻值调为120Ω时,箱内气温最高可达多少摄氏度?(电磁铁的线圈电阻不计)
(2)重新调节变阻器R,同时闭合开关S1、S2,箱内气温与时间关系如图乙所示,若电热丝R0加热空气的效率为80%,衔铁每次被吸住的时长均为300s,箱内空气质量恒为2.2kg、比热容为1×103J/(kg•℃)。求开关S1、S2闭合20min内,工作电路总共消耗的电能是多少焦耳?(控制电路、指示灯及电风扇M产生的电热均不计,指示灯消耗的电能不计)
在我们使用电器的时候,按一下遥控器的待机键,电器即进入等待开机的状态,即为待机模式。有的电器虽然没有待机按钮,可如果没有切断电源,也相当于处在待机状态。下表是常用家用电器在 电压下的工作功率和待机功率。
电器种类 |
空调 |
电视机 |
机顶盒 |
洗衣机 |
工作功率(瓦 |
2600 |
150 |
15.4 |
500 |
待机功率(瓦 |
1.1 |
0.2 |
15.2 |
0.03 |
请回答:
(1)在家庭电路中,机顶盒和电视机 (选填”串“或”并“ 联在火线和零线上。
(2)根据表中数据,电视机的工作电流为 安。(精确到0.01安)
(3)若机顶盒每天处于待机状态的时间为20小时,计算1个月(以30天计)机顶盒在待机状态下消耗的电能。
如图所示,电源电压保持不变,小灯泡 上标有“ 、 ”字样,当 和 同时闭合时,电流表的示数为 ;当只闭合 时,电压表的示数为 ,此时 消耗的功率为 .求:
(1)小灯泡正常工作时的电阻值;
(2) 的阻值。
新型节能电炖锅的发热体是由PTC半导体陶瓷材料制成的,PTC的发热效率较高,它有一个人为设定的温度,低于设定温度时,其电阻值随温度升高而变小;高于设定温度时,其电阻值随温度升高而变大,从而可以自动调节电炖锅的温度和电功率。有一种型号电炖锅,其简化工作电路如图1所示,电源电压为220V,R 0是定值电阻,R t是PTC电阻,它的阻值随温度t的变化曲线如图2所示。炖汤时,汤水沸腾后,电炖锅能在较低功率档位长时间保持水的沸腾,这样既能节约用电,又能使炖出来的汤味道鲜美且不失营养,此时R t的温度为110℃,电炖锅功率为440W.求:
(1)当R t的温度为50℃时,R t的阻值;
(2)当R t的温度约为110℃时,电炖锅的工作电流;
(3)R t的温度从20℃升高到110℃的过程中,电炖锅的最大功率。
王斌学了电磁继电器的知识以后,突发奇想:自己能不能制作一个像麦当劳那里的烘手器昵?他开始设计了一个电路,如图甲所示,R0为光敏电阻,为用电动机做成的简易吹风机,试用以后,觉得干手的速度还有点慢,于是他又想,如果在不影响电动机正常工作的情况下加一个“220V 1000W”的电热丝,那效果也许会更好,请回答以下问题:
(1)所加电热丝的电阻是多少?
(2)在图乙中画出接入电热丝后的电路图(电热丝可用电阻的符号表示).
(3)若电热丝消耗的能量,用来给水加热并被水全部吸收,那么它正常工作7min能使多少初温为10℃的水温度升高到30℃?