风是永不枯竭的能源。自古以来风能就受到人们的青睐,帆船、风车都是对风能的利用。现在,由于电能的广泛利用,风力发电得到世界各国的高度重视。
(1)风力发电机是根据 原理制成的。为提高捕获风能的效率,叶片设计是风力发电机研制的核心技术之一,叶片截面制成图甲的形状,当风以图乙所示的角度流经叶片时,叶片会按 方向转动(选填“顺时针”或“逆时针” 。
(2)由于远海的风能资源更丰富,海上发电必定会向远海发展。远海发电机需安装在漂浮式基础上(如图丙),若它们的总质量达11200吨,则漂浮式基础的总体积至少需要多少米 ?(海水密度取 千克 米
(3)传统的火力发电不仅会释放各种大气污染物,而且效率不高,每生产1千瓦时的电能需要消耗标准煤约0.4千克。若功率为30000千瓦的风力发电机组工作24小时,相当于替代标准煤多少吨?
【考点阿基米德原理的应用;电功与电能的计算
风是永不枯竭的能源。自古以来风能就受到人们的青睐,帆船、风车都是对风能的利用。现在,由于电能的广泛利用,风力发电得到世界各国的高度重视。
(1)风力发电机是根据 原理制成的。为提高捕获风能的效率,叶片设计是风力发电机研制的核心技术之一,叶片截面制成图甲的形状,当风以图乙所示的角度流经叶片时,叶片会按 方向转动(选填“顺时针”或“逆时针” 。
(2)由于远海的风能资源更丰富,海上发电必定会向远海发展。远海发电机需安装在漂浮式基础上(如图丙),若它们的总质量达11200吨,则漂浮式基础的总体积至少需要多少米 ?(海水密度取 千克 米
(3)传统的火力发电不仅会释放各种大气污染物,而且效率不高,每生产1千瓦时的电能需要消耗标准煤约0.4千克。若功率为30000千瓦的风力发电机组工作24小时,相当于替代标准煤多少吨?
目前全国少数城市已投入使用超级电容公交车。超级电容器是一种新型电能存储设备,像蓄电池一样也有正、负两极,可通过安装在各公交站点的充电桩快速充满电,让车能够继续正常行驶。在制动过程中,电车又能通过发电机回收部分能量为超级电容充电,安全高效环保。
假设某型号的超级电容公交车载满乘客时总质量为15吨,某次运行时从充电桩充满电后电车储存的能量约为 焦,能以10米 秒的速度保持匀速直线行驶6千米,能量利用的效率为 。
(1)电车发电机的工作原理是 。
(2)若公交车载满乘客时车胎与地面的总接触面积为0.4米 ,求公交车对地面的压强。
(3)若公交车在该次运行中受到的阻力恒定,则牵引力大小是多少?
(4)若公交车在该次运行中电容器输出电压为300伏,不计电容器输出电能时的能量损耗,则工作电路的电流有多大?
如图所示,将两个发光二极管极性相反的并联起来,并与手摇交流发电机串联。摇动转轮,使线圈在磁场中转动,则下列说法中正确的是 (填字母)
A.发电机的工作原理是电流的磁效应
B.线圈转动时,两个发光二极管会交替发光
C.线圈转动加快,发光二极管会变得更亮
D.线圈转动过程中,电能转化为机械能。
我国从今年4月15日起,正式实施电动自行车新国标。李强购置了一辆符合新国标的电动车,其整车质量为 ,最高速度为 。 取 。试问:
(1)对蓄电池充电时,电能转化为 能;行驶时,电动机提供动力,其工作原理是 。
(2)当蓄电池的电全部耗完后,若充电功率为 ,充满电需要 ,不计能量损失,则充满电后蓄电池储存的电能为多少?
(3)蓄电池充满电后,其储存电能的 用于车克服阻力做功,当质量为 的李强在水平路面上骑着车,以最高速度匀速电动行驶时,所受阻力为总重的 ,则车最多能行驶多少小时?
(4)新国标对电动车的整车质量、最高速度都进行了限制,这样做主要是为了防止车的 较大,以减小行车危险。
小明利用图所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”
(1)磁铁不动,闭合开关,导体棒沿 (选填“上下”或“左右” 方向运动时,电流表指针会发生偏转。
(2)导体棒不动,闭合开关,磁铁上下运动,电流表指针 (选填“会”或“不会” 发生偏转。
(3)断开开关,无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动,电流表指针都不发生偏转。由此小明得出结论:闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时,电路中就产生感应电流。
(4)小明进一步猜想,感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关。为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关,他应进行的操作是: 。
小谦在探究“磁体间相互作用规律”时发现:磁体间的距离不同,作用力大小也不同。他想:磁体间作用力的大小与磁极间的距离有什么关系呢?
(1)你的猜想是 。
(2)小谦用如图所示的实验进行探究。由于磁体间作用力的大小不便测量,他通过观察细线与竖直方向的夹角的变化,来判断磁体间力的变化,用到的科学方法是 法。
(3)小谦分析三次实验现象,得出结论:磁极间距离越近,相互作用力越大。小月认为:这个结论还需要进一步实验论证,联想到磁体间的相互作用规律,还须研究甲、乙两块磁铁相互 时,磁体间作用力与距离的关系。
如图所示,图甲是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图,小谦同学实际探究时,在电路上连接了一个滑动变阻器,实验记录如下表:
实验序号 |
磁场方向 |
中电流方向 |
运动方向 |
1 |
向下 |
无电流 |
静止不动 |
2 |
向下 |
由 向 |
向左运动 |
3 |
向上 |
由 向 |
向右运动 |
4 |
向下 |
由 向 |
向右运动 |
(1)用笔画线代替导线,在乙图中将变阻器正确连入电路,小谦在电路中接入滑动变阻器的作用是 。
(2)比较实验2和3,说明通电导线在磁场中受力方向与 有关,比较实验 ,说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。
(3)小谦通过观察导线运动方向,来判断导线在磁场中受力方向,用到的科学方法是 。
(4)小谦想在甲图的基础上对实验进行改造,来探究影响感应电流方向的因素,为了观察到明显的实验现象,他要把图甲中的电源换成图丙中的 。
如图所示,请根据通电螺线管的 、 极判断磁感线的方向并标在虚线上;判断电源的“ ”、“ ”极并标明在括号内。
如图所示是一个水位自动报警器的原理图。水位到达金属块 之后, (选填“红”或“绿” 灯亮;当绿灯亮时电磁铁 (选填“有”或“无” 磁性。
如图所示,开关闭合时,电磁铁上端为 极,下端为 极,在图中括号内标出控制电路电源的正负极,并将工作电路图连接完整。要求:开关闭合时,电动机转,小灯泡不亮;开关断开时,小灯泡亮,电动机不转。
如图所示的实验装置,在两根水平且平行的金属轨道上放一根轻质导体 。
(1)接通电源,这时会看到导体 向左运动,这表明 ;
(2)若只对调磁体的磁极或只改变导体 中的电流方向,观察到导体 均向右运动,这表明 ;
(3)如果把磁体的两极对调,同时改变通过导体 中的电流方向,会看到导体 的运动方向跟原来 (选填“相同”或“相反” 。
根据要求画图:
(1)如图甲所示,标出通电螺线管中的电流方向和 、 极;
(2)在图乙中标出右边磁体的磁极和磁场的磁感线方向。
试题篮
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