油罐车后面为什么总是要拖一条铁链
油罐车在运输过程中,在尾部总是有一根铁链在地上拖着走(左下图)。这根铁链不是多余的,而是起着很重要的作用。运油的车中装载的是燃油(如汽油、煤油等),油罐车在开动的时候,里面装着油也不停地晃动,晃动的结果,会使油跟油槽的壁发生碰撞和摩擦,这样就会使油槽带电。因为汽车的轮胎是橡胶,油槽里产生的电荷不可能通过轮胎传到地下,这样电荷就会积聚起来,甚至有时会发生电火花。遇到火花,汽油很容易发生爆炸。为了防止这一危险,采用拖在汽车后面的铁链来作导电工具,把多余的电荷传导到大地,使产生的电荷不能积聚,保证油罐车的电荷平衡以免发生意外事故(右下图)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/10/11/2568530078072832/2568713399287808/STEM/0a985306-7f2e-47ce-96fb-0ff9a8f75901.png)
请回答问题:
(1)汽车的轮胎是
(2)若车带正电,电子是从
(3)装燃油的桶应该选用铁桶还是塑料桶比较安全?
(4)如图所示,图A、B、C、D是汽油机四个冲程的示意图,下列说法正确的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/12/e7201271-cafe-4606-957d-b0dc275ff227.png?resizew=307)
A.图A是压缩冲程,活塞的机械能转化为缸内气体的内能
B.图B是做功冲程,缸内燃料燃烧后产生的高温气体的内能转化为活塞的机械能
C.图C是排气冲程,废气带走了很多热量
D.图D是压缩冲程,通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小
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半导体(semiconductor),指常温下导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料。半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。
半导体是指一种导电性可受控制,范围可从绝缘体至导体之间的材料。无论从科技或是经济发展的角度来看,半导体的重要性都是非常巨大的。今日大部分的电子产品,如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。常见的半导体材料有硅、锗等,而硅更是各种半导体材料中,在商业应用上最具有影响力的一种。
物质存在的形式多种多样,固体、液体、气体、等离子体等等。我们通常把导电性差的材料,如煤、人工晶体、琥珀、陶瓷等称为绝缘体。而把导电性比较好的金属如金、银、铜、铁、锡、铝等称为导体。可以简单的把介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体。与导体和绝缘体相比,半导体材料的发现是最晚的,直到20世纪30年代,当材料的提纯技术改进以后,半导体的存在才真正被学术界认可。
我们知道,电路之所以具有某种功能,主要是因为其内部有电流的各种变化,而之所以形成电流,主要是因为有电子在金属线路和电子元件之间流动(运动/迁移)。所以,电子在材料中运动的难易程度,决定了其导电性能。常见的金属材料在常温下电子就很容易获得能量发生运动,因此其导电性能好;绝缘体由于其材料本身特性,电子很难获得导电所需能量,其内部很少电子可以迁移,因此几乎不导电。而半导体材料的导电特性则介于这两者之间,并且可以通过掺入杂质来改变其导电性能,人为控制它导电或者不导电以及导电的容易程度。这一点称之为半导体的可掺杂特性。
因此半导体材料除了用于制造大规模集成电路之外,还可以用于功率器件、光电器件、压力传感器、热电制冷等用途;利用微电子的超微细加工技术,还可以制成MEMS(微机械电子系统),应用在电子、医疗领域。
(1)常温下半导体的导电性比导体
(2)在各种半导体材料中,
(3)可以通过掺入
电容式触摸屏
现在,智能手机、平板电脑等数码移动设备,都使用触摸屏,触摸屏是通过传感器来感知物体在屏幕上的运动,目前触屏大多采用电容式触摸屏电容通常是由两片相距很近的导电极板组成。电容式触摸屏是一块多层复合玻璃,在夹层中涂有导电性强且透明的薄膜材料,当手指触碰到触摸屏时,手指和导电薄膜就会形成一个电容,将人体上的电荷传递到触屏上。通过触摸屏周边分布的电极检测电荷分布的变化,就可以计算触摸点的位置,进而感知手指在屏上的运动轨迹。如果用较厚的材料把手指与导电薄膜之间隔离,无法成有效电容,就不能正常操作触摸屏了。由于电容式触摸屏需要感应到人体的电流,只有人体才能对其进行操作,用其他物体触碰时并不会有所响应,所以基本避免了误触的可能,电容式触摸屏使用时防水,防尘、防污和耐磨方面都有良好的表现。
根据上述材料,回答下列问题。
(1)电容式触摸屏夹层中的薄膜材料是
(2)通过触摸屏周边分布的电极检测的
(3)冬天,戴上厚厚的绝缘材料做成的保暖手套,不能正常操作电容式触摸屏的原因是
(4)电容式触摸屏的优点有:
燃气热水器
燃气热水器是一种方便、快捷且不受天气影响的洗浴设备。
图甲为某款燃气热水器结构和工作原理示意图。使用热水器时,先通电,绿色指示灯亮,再打开冷水阀和燃气管上的燃气阀。之后打开热水阀时,电子点火器点火,燃气在燃烧器内燃烧,产生1700℃的高温烟气,此时红色指示灯亮,同时风机工作,高温烟气上升,流经热交换器,将从A点处流入。
热交换器的冷水加热,产生的热水从B点处源源不断流出热交换器,低温烟气从排烟管排出。关闭热水阀时,热水器停止加热。研究发现:热交换器中,烟气与水之间单位时间传递的热量随交换器水管表面积的增大而增大;烟气具有的内能E随烟气温度t变化的关系如图乙所示。
该燃气热水器的技术参数如表,其中“热水产出率”的含义是:每分钟使水温升高25℃时的出水体积;“额定耗气量”的含义是:热水器正常工作1小时消耗的燃气体积。
适用燃气 | 天然气 |
热值 | 3×107J/m3 |
额定耗气量 | 3.6m3/h |
热水产出率 | 12L/min |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/7/b1932fac-d376-4958-9364-2bdb3eb43089.png?resizew=603)
(1)两个指示灯是二极管灯泡,该灯泡由
(2)下列措施中能提高热水器加热效率的是
A.采用热值更高的燃料
B.提高进水口冷水的初温
C.加长热交换器中水管长度
D.使水管中的进水量减小
(3)某次洗浴,设定热水管出水温度45℃,热水器正常工作用时15min。若该过程燃气完全燃烧,放出的热量为
(4)在(3)中,已知烟气通过热交换器经历的时间为1.2min,该过程中烟气只和水发生热传递,那么该热水器风机排出低温烟气的温度为
电容式触摸屏
现在,智能手机、平板电脑等数码移动设备,都使用触摸屏,触摸屏是通过传感器来感知物体在屏幕上的运动,目前触屏大多采用电容式触摸屏电容通常是由两片相距很近的导电极板组成。电容式触摸屏是一块多层复合玻璃,在夹层中涂有导电性强且透明的薄膜材料,当手指触碰到触摸屏时,手指和导电薄膜就会形成一个电容,将人体上的电荷传递到触屏上。通过触摸屏周边分布的电极检测电荷分布的变化,就可以计算触摸点的位置,进而感知手指在屏上的运动轨迹。如果用较厚的材料把手指与导电薄膜之间隔离,无法成有效电容,就不能正常操作触摸屏了。由于电容式触摸屏需要感应到人体的电流,只有人体才能对其进行操作,用其他物体触碰时并不会有所响应,所以基本避免了误触的可能,电容式触摸屏使用时防水,防尘、防污和耐磨方面都有良好的表现。
根据上述材料,回答下列问题。
(1)电容式触摸屏夹层中的薄膜材料是
(2)通过触摸屏周边分布的电极检测的
(3)冬天,戴上厚厚的绝缘材料做成的保暖手套,不能正常操作电容式触摸屏的原因是
(4)电容式触摸屏的优点有:
莱顿瓶
在1800年伏特发明伏打电池前,人们无法得到大量的、持续的电荷。当时,人们用德国人格里克发明的硫磺球起动电机:1709年德国人弗•豪克斯比用空心玻璃球代替硫磺球起动电机,但仍然无法长久储存电荷。
1745年的一天,德国物理学家克莱斯特利用导线将摩擦产生的电荷,引向装有铁钉的玻璃瓶。当他同往常一样用手触及铁钉时,却突然受到猛烈的一击。为什么这次与往常不同呢?这促使他用心思考,终于意识到这只玻璃瓶内一定储存了很多电荷。
几乎与此同时,一种可以大量存储电荷的瓶子在荷兰的莱顿城被发明,故起名叫做莱顿瓶。原始的莱顿瓶是一个玻璃瓶,瓶里瓶外分别贴有锡箔,瓶里的锡箔通过金属链跟金属棒连接,棒的上端是一个金属球。
1746年,英国伦敦一名叫柯林森的物理学家,通过邮寄的方式向美国费城的本杰明•富兰克林赠送了一只莱顿瓶,并在信中向他介绍了使用方法,这直接导致了1752年富兰克林著名的费城实验。实验过程中,本杰明•富兰克林用风筝将“天电”引了下来,把天电收集到莱顿瓶中,从而弄明白了“天电”和“地电”原来是一回事。
后来人们发现,只要两个金属板中间隔一层绝缘体就可以存储电荷,而并不一定要做成像莱顿瓶那样的装置,人们还给这种存储电荷的容器起了个新名字——电容器。
(1)莱顿瓶是一种储存
(2)电容器是在两个金属板中间隔了一层
(3)莱顿瓶可以储存大量的电荷,使用时释放出来;但是却无法做到源源不断地提供电流。因此,它
(4)闪光灯工作时就需要电容器。干电池在一瞬间内可以提供的电流较
电容式触摸屏
现在,智能手机、平板电脑等数码移动设备,都使用触摸屏,触摸屏是通过传感器来感知物体在屏上的运动,目前触摸屏大多采用电容式触摸屏。
电容通常就是由两片相距很近的导电极板组成。电容式触摸屏是一块多层复合玻璃,在夹层中涂有具有导电性且透明的薄膜材料。当手指触碰到触摸屏时,手指和导电薄膜就会形成一个电容,将人体上的电荷传递到触摸屏上。通过触摸屏周边分布的电极检测电荷分布的变化,就可以计算触摸点的位置,进而感知手指在屏上的运动轨迹。如果较厚的绝缘材料把手指与导电薄膜之间隔离,无法形成有效电容,就不能正常操作触摸屏了。
(1)通过触摸屏周边分布的电极检测
(2)冬天,戴上厚厚的绝缘材料做成的保暖手套,不能正常操作电容式触摸屏的原因是