如图所示电路,电源电压恒为12V,电阻R1的阻值为5Ω,滑动变阻器R2上标有“10Ω 3A”的字样,小灯泡L上标有“12V 6W”的字样,电流表的量程为0~3A。
(1)当开关S1,S2,S都闭合时,求小灯泡L在5min内产生的热量。(滑动变阻器R2连入电路的电阻不为0)
(2)当开关S1,S2,S都闭合,电流表的示数为2A时,求R2消耗的电功率。
(3)当开关S1,S2都断开,S闭合时,要求电流表示数不小于其量程的,求滑动变阻器R2接入电路的最大阻值。
为了节约能源,我国制定了彩电能放标准,该标准规定,彩电待机功率不得超过9W.若每个家庭平均拥有2台电视机,每天待机5h,则某家庭每天电视机消耗的电能最多将达到 J;根据图中通电螺线管的N极,可判断a端是电源的 极。
图12分别是一台电冰箱和一台电扇的铭牌,在12h内正常使用电冰箱和连续运转电扇,则电冰箱消耗的电能 电扇消耗的电能(选填“大于”、“小于”或“等于”),造成这种情况的原因是因为电冰箱具有 的工作特点.
如下表及图所示,是某电热饮水机说明书的一些数据和电路原理图,该电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内的温控开关S0控制)。求:
(1)当开关S闭合,开关S0断开时,饮水机的功率是多大?
(2)保温电阻R2的阻值是多少?
(3)若正常工作时,该电热器加热的效率为70%,将满热水箱的水从20℃加热到95℃需要多长时间?(C水=4.2×103J/kg·℃)
将一只“ ”的浴霸灯泡接在家庭电路中,正常发光时,通电 灯泡消耗的电能为 ,若用输电线把该灯泡由家引到较远的工地时,发现灯泡亮度变暗,测得灯泡的实际功率为 ,则输电线上消耗的功率为 .(不计灯丝电阻受温度影响)
遵义市余庆县境内的构皮滩电站是乌江干流上最大的水电站,电站大坝高为232.5m,坝内水深最大可达150m,装机容量达300万千瓦,多年年平均发电量为96.67亿千瓦时(9.667×109kW•h),修建水电站,用水力发电代替火力发电,可以节约大量的煤炭资源.
(1)该水电站坝内水产生的压强为多少?(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(2)该水电站在丰水期可实现满装机容量连接发电,若丰水期为一个月(按30天计),则丰水期可发电多少kW•h?
(3)若火力发电站的发电效率为36%(发电能量与所消耗燃料完全燃烧放出的热量之比),煤炭的热值取3.3×107J/kg,以构皮滩电站的多年年均发电量计,若改用火力发电,每年需消耗多少煤炭?(结果保留两位有效数字,1kW•h=3.6×106J)
(·泰安)如图甲是某工厂生产流水线产品输送计数装置示意图(俯视图),立方体产品在水平传送带上与传送带共同以v =1m/s的速度匀速前进,产品的质量m ="0.8kg" 。计数器由电流表和电路计数元件组成(电流表和计数元件的电阻不计),通过电路中电流的变化计数产品,a为激光源,R1为光敏电阻,R2为保护电阻。当激光射向R1时,R1阻值变小,每当产品运动通过a与R1之间时,射向R1的光线会被产品挡住,R1阻值变大。闭合开关,电路中计数器中电流的示数I随时间t的变化图象如图乙所示。(g取10N/kg)
(1)不计空气阻力,求传送带匀速运送产品过程中对每一个产品的作用力大小和方向。
(2)求每个产品的边长L1和产品的间隔L2。每个产品对传送带的压强大小。
(3)已知电源电压U=3V,R2 =1kΩ,求传送带运输产品过程中1min内光敏电阻R1消耗的电能。
阅读短文,回答问题。
2020年,中国科技成就让世人瞩目,一大批对国家经济和社会发展有重大影响的标志性科技创新成果不断涌现。
材料一月12日,我国自主研发的首台单机容量达10兆瓦的海上风力发电机组正式运行。该风力发电机采用双驱电动变桨系统调节叶片方向,能最大限度捕获风能。每台每年发电约,可为国家发展和居民生活提供更多清洁能源。
材料二月12日,郑太高速铁路全线建成通车。动车组采用全新铝合金车体,超尖流线型车头。相邻钢轨两端采用了挤压无缝焊接。中国高铁将以更先进的技术确立在世界的领先地位。
材料三嫦娥五号着陆器用钻具“钻取”约月球地下样品,用采样器“表取”约月球表面样品。从取样到封装,历经19小时。12月17日,嫦娥五号在大气中拖着长长的尾焰将月球样品成功带回地球。
(1)若每户每年平均用电2000度,则每台海上风力发电机每年发电可供 户家庭正常使用。
(2)嫦娥五号“表取”的月球表面样品,带回地球后质量约为 。嫦娥五号在大气中拖着尾焰是通过 方式使其内能增加。
(3)请你从以上材料中,提出一个相关的物理问题,并指出对应的物理知识。
温馨提示:不得与第(1)、(2)问内容及以下示例重复。
示例:物理问题:风力发电机的工作原理是什么?
物理知识:电磁感应。
物理问题: ?
物理知识: 。(物理知识与问题对应,且没有科学性错误均可得分)
如图所示的电路,电源电压保持不变, , .当闭合开关 、 ,断开 时,电流表的示数为 。
(1)求电源电压;
(2)当闭合开关 、 ,断开 时,求电流表的示数;
(3)当闭合开关 、 、 时,通电 ,求整个电路消耗的电能。
(·无锡)有一混合动力汽车,由汽车发动机(汽油机)和电动机为驱动系统提供动力,汽油发动机每一个工作循环活塞经历四个冲程,带动曲轴转动两圈,该汽油发动机的最大功率是69kW,以最大功率工作时曲轴转速为5000r/min.活塞从气缸一端运动到另一端所扫过的容积为气缸排气量,气缸容积与燃烧室容积之比为压缩比,如图为气缸容积和燃烧室容积的示意图,该车排气量是1.8L,压缩比为10:1,动力蓄电池额定电压为200V,容量(蓄电池放电电流和放电时间乘积)为150A•h,已知该车的动能E与其速度v的关系如下表所示.
(1)该汽车的动力蓄电池最多可储存多少焦的电能?
(2)a.当这辆汽车在平直公路上以108km/h的速度匀速行驶时,动力完全由汽油发动机提供,若汽车汽油发动机的输出功率为54kW,则此时汽车所受的阻力是多大?
b.当驾驶员看到前方限速标志时,立即减速并启动充电装置给动力蓄电池充电,汽车速度由108km/h减小到72km/h,若在此过程中动力蓄电池获得的电能为汽车所减少动能的50%,则动力蓄电池获得的电能为多少焦?
(3)若该汽车汽油发动机以最大功率工作时,吸气冲程末气缸内每升混合气体中汽油质量是7.2×10﹣5kg,此时这台汽油发动机的效率是多少?(q汽油=4.6×107J/kg)
(·丹东)小明买了一辆电动自行车,该车电动机的工作电压为32V,电能转化为机械能的效率为75%,车轮与地面接触的总面积为40cm2。小明骑电动自行车在水平公路上以6m/s的速度匀速直线行驶了10min,牵引力为20N,人和车的总质量为100kg,在此过程中:
(1)电动自行车对水平地面的压强是多少?
(2)电动自行车通过的路程是多少?牵引力做功为多少?
(3)电动自行车匀速行驶时,电动机的工作电流为多少?
由于导体存在电阻,电流通过导线时会因电流的 效应而造成大量的电能损耗,今年我国青年科学家曹原的突破性研究将有望实现常温超导,用超导电缆输电可大大降低能量损耗已知某段输电线路电流为 ,电阻为 .若用超导电缆代替该线路输电 ,可节约电能 ,这些电能可使一盏“ 的灯正常工作 。
(2014·湖州)如图是一盏漂浮在水面的太阳能荷花灯,白天太阳能发电板给电池充满电,晚上电池给LED灯照明供电。该灯的铭牌上标有“6V 0.3W”字样,阅读说明书后可知,该灯的电池最大输出电能为8640焦耳。
(1)白天此灯把光能最终转化为 能储存在电池中。
(2)若某公园想采购一批太阳能荷花灯,要求每天亮灯不小于6小时。那么此灯是否符合要求?
(3)该灯正常工作时的电流是多少安培?
(4)若每盏灯的质量为0.2千克,漂浮时浸在水中的体积是多少米3 ?
(·镇江)如图是一种配有风力发电机和太阳能电池板的新型路灯,路灯的额定功率为0.12kW,光电池接收太阳光辐射的功率为1kW,吹向风力发电机叶片上的风功率与风速之间的关系如下表所示,风能转化为电能的效率为4%,光电池将光能转化为电能的效率为η光.
风速(m/s) |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
16 |
风功率(W) |
15 |
125 |
420 |
1000 |
2000 |
3375 |
8000 |
(1)无风的晴天,光照6h,太阳能电池板产生的电能可使路灯正常工作10h,则路灯消耗的电能是多少kW•h?光电池将光能转化为电能的功率η光为多大?
(2)在有风的晴天,经3h的光照和风吹,路灯可正常工作7h,则当时的风速为多大?