组卷网 > 初中物理综合库 > 电磁学 > 电功和电功率 > 电功率 > 电功率的计算 > 电功率的定义式P=W/t的应用
题型:科普阅读题 难度:0.4 引用次数:255 题号:18036542
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直流充电桩


直流充电桩,俗称“快充”,如图甲所示。它能够将电网中的交流电转化为直流电,再将电能充入汽车动力电池(以下简称电池)。通常,直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大,因而可实现快速充电。设电池当前储能占充满状态的百分比为D。充电时,充电桩的充电功率P会随着电池的D的变化而变化,同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能。假定测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前,D为30%,充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0。开始充电后,PD的关系如图乙所示。当D达到70%时充电桩显示屏的部分即时信息如表。

充电电压(V)

充电电流(A)

充电时长(min)

充电度数(kW·h)

充电费用(元)

100

45

24.0

24

(1)请通过D为70%时的相关数据计算出充电电压为多少V?
(2)当D从90%至100%时,消耗电能为6kW·h,则这段充电时长为多少min?
(3)电池当前储能占充满状态的百分比为D。充电时,充电桩的充电功率P会随着电池的D的变化而变化,但充电过程中充电电费单价不变,则测试全程的充电费用为多少元?

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储水式电热水器


如图甲所示,为某款家用储水式电热水器的简易结构剖面图,其中两根加热棒为阻值不变的电热丝,每根电热丝可单独使用,电热丝采用耐高温、易发热的材料。
防电墙的内部结构如图乙所示,流经其中的水必须沿着内部隔片螺旋流动,让水流变细变长。使用热水器洗澡时,若漏电且接地线失效,电流经水流、人体导入大地。
储水式电热水器工作时出水管出热水,进水管进冷水,该热水器采用冷热水隔离措施,使进去的冷水不会马上和原有的热水混合,使得出水管能够连续输出适量的温度为额定温度的热水。
该电热水器的部分参数如下表,其中额定最高温度是电热水器以最大额定功率正常工作时,加热水箱中初温为20℃水所能达到的最高温度。24小时固有能耗系数是指保温状态下,电热水器24小时将水温维持在额定最高温度实际需要的能量E1与固有标准消耗能量E2之间的比值,固有标准消耗能量E2与额定容量V的关系图像如图丙。热输出率是电热水器将额定容量的水加热到额定最高温度,再持续放出额定最高温度的热水体积和额定容量的比值。
   

额定容量

60L

额定功率

1000W/2000W/3000W

额定最高温度

80℃

额定电压

220V

24小时固有能耗系数

0.7

热输出率

80%

(1)为安全使用,该电热水器应选用______孔插座,加热棒电热丝外面包裹的材料是导热性能好的______(选填“导体”或“绝缘体”);
(2)关于电热水器,下列说法正确的是______
A.电热水器主要是将内能转化为电能的装置
B.24小时固有能耗系数越小,保温性能越好
C.混水阀手柄使用时是一种可以省距离的杠杆
D.电热棒电热丝应选用电阻小、熔点低的材料
(3)防电墙可使水流电阻______(“变小”“不变”或“变大”),图乙中防电墙内螺旋水流长度为50cm,已知此时1cm的水流电阻为860Ω,人体电阻为1kΩ,使用热水器洗澡时,若漏电且接地线失效时,洗澡的人体最多承受的电压是______V;
(4)电热水器中两根加热棒同时工作的功率最大,那么两根加热棒的连接方式是______;该电热水器保温24h,实际消耗的电能______kW•h;
(5)冷水的初温为20℃,某次电热水器水箱中注满冷水,电热水器最快需要______min水温能达到额定最高温度,该情况下调节混水阀使之出水温度为40℃,若混水阀1min的出水量是5L,则该电热水器可连续提供40℃水的时长为______min。[c=4.2×103J/(kg•℃),均不计热损失]
2023-05-27更新 | 178次组卷
科普阅读题 | 较难 (0.4)
名校
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喷泉


喷泉是利用水泵将水喷洒成特定形态的水表演艺术.水泵由电机带动工作时,水泵的叶轮高速旋转,驱使水飞离叶轮向外喷出,从而在叶轮中心区形成真空,将池中的水不断“吸”上来,水泵转速恒定时,喷出的水柱高度稳定.
音乐喷泉用计算机采集音乐的声音频率特征,并将其转化为控制信号,用以改变输入电机的电源频率,电源频率的改变使水泵的转速发生变化.达到调节水柱高度的目的.水泵的流量与转速成正比,扬程与转速的平方成正比,流量指水泵单位时间内喷出水的体积,扬程指水泵能将水提升的高度.
如图甲所示,是一游乐喷泉向上喷出的水柱使卡通模型悬停在空中的照片,喷泉使用的水泵的部分参数如表一,模型悬停在空中时,水冲击到模型时的速度v与模型的质量M、水泵流量Q之间的关系如表二.
表一
2900r/min额定转速2900 r/min
额定流量Q0.04m3/s
额定扬程H8 m
额定功率Р7.5 kW

表二
速度v/m∙s-11.02.03.04.06.0
质量M/kg3.06.012.012.012.0
流量Q/m3∙s-10.030.030.040.030.02


(1)欣赏音乐喷泉时,悦耳的声音是通过_____传入人耳的;水泵的叶轮中心区形成真空时,水池中的水在_____的作用下不断地进入水泵内;
(2)下列关于喷泉的有关说法中,正确的是_____
A.卡通模型所受重力与水对模型的冲击力是相互作用力
B.向上喷出的水在上升过程中的速度处处相等
C.阳光下喷泉附近常出现的彩虹是由光的反射引起的
D.音乐喷泉通过采集声音中的音调信息控制水泵的转速
(3)某喷泉装有四台参数如表一的水泵,第一次调试时水泵转速为额定值的0.9倍,则此时扬程为_____m;第二次调试时四台水泵都在额定功率下工作,每台水泵先依次各喷20 s,然后一起喷70 s停喷,则这次调试过程四台水泵消耗的电能为_____kW·h;
(4)分析表二数据,当卡通模型的质量为10 kg,水冲击模型时的速度为5.0 m/s时,对应的流量为_____m3/s,水泵每秒喷出水的质量为_____kg;
(5)如图乙所示,为控制喷泉断续工作的模拟电路,AB两端输入如图丙所示的周期性变化的电压UAB;定值电阻R=2Ω,D为电子元件,当UAB<6V时,D两端的电压UD等于输入电压,UAB>6V时,UD保持6 V不变;当R的电功率满足PR≥8W时,水泵启动喷水.则t=3s时电阻R的电功率为_____W,该电路工作20 min,喷水时间共为_____s.
2019-11-17更新 | 329次组卷
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风力发电

风能是一种清洁的可再生能源,利用风力发电将助力我国实现碳中和目标.风力发电机组主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成,其简化结构如图甲所示.叶片横截面的设计原理如图乙所示,一面较平,另一面较弯曲。叶片在风的作用下旋转,经过齿轮箱增速后,发电机转子高速旋转发电。
某风力发电机组利用齿轮箱可实现叶片转1圈,发电机转子转20圈。风力发电机组输出功率与风速的关系如图丙所示,在的范围内,的三次方成正比。风力发电机组所在风场某段时间内的风速与时间的关系如图丁所示。(为方便计算,图丙和图丁数据已作简化处理。)

(1)根据图戊风力发电的主要能量转化,最终是将机械能转化为______
(2)当风正面垂直吹向静止叶片时,如图乙所示,从正面看,叶片A会______(选填“顺时针”或“逆时针”)转动;
(3)当风速为12m/s时,风力发电机组工作1h输出的电能相当于______kg的煤完全燃烧放出的热量;(
(4)当风速为13m/s时,发电机转子1min转400圈.若发电机输出电能1kW·h,叶片需要转动______圈;
(5)若14∶00-15∶00和15∶00-16∶00两段时间内输出电能之比为1∶3,则14∶00-19∶30的时间段内风力发电机组的输出电能为______kW·h。
7日内更新 | 11次组卷
共计 平均难度:一般