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光敏电阻器是利用半导体的光电导效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器,入射光强,电阻减小,入射光弱,电阻增大。还有另一种入射光弱,电阻减小,入射光强,电阻增大。光敏电阻的特殊性能,随着科技的发展将得到极其广泛应用。
光敏电阻一般用于光的测量、光的控制和光电转换(将光的变化转换为电的变化)。常用的光敏电阻是硫化镉光敏电阻,它是由半导体材料制成的。设计光控电路时,都用白炽灯泡(小电珠)光线或自然光线作控制光源,使设计大为简化。小明利用硫化镉光敏电阻为社区设计了一种自动草坪灯,其工作原理如图所示,工作电路中有两盏规格均为“220V 44W”的灯泡L,天暗时灯自动发光,天亮时灯自动熄灭。控制电路中电源电压U恒为6V,定值电阻R0为200Ω。在一定范围内,光敏电阻R的阻值与光照强度E(光照强度E的单位为lx,光越强光照强度越大)之间存在一定关系,部分数据如表所示,电磁铁的线圈电阻忽略不计,当天色渐暗,通过线圈的电流为0.02A时,恰好启动工作电路的照明系统。
(1)常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器,它是由______ 材料制成的。随着光照强度减小,光敏电阻R的阻值______ (选填“增大”或“减小”),电磁铁的磁性______ (选填“增强”或“减弱”),当光照强度减小到一定值时,衔铁会被______ (选填“吸下”或“释放”),照明系统启动;
(2)两盏灯均正常发光时,工作电路中的总电流是为______ A;
(3)照明系统恰好启动时,光敏电阻R的阻值为______ 。
光敏电阻
光敏电阻器是利用半导体的光电导效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器,入射光强,电阻减小,入射光弱,电阻增大。还有另一种入射光弱,电阻减小,入射光强,电阻增大。光敏电阻的特殊性能,随着科技的发展将得到极其广泛应用。
光敏电阻一般用于光的测量、光的控制和光电转换(将光的变化转换为电的变化)。常用的光敏电阻是硫化镉光敏电阻,它是由半导体材料制成的。设计光控电路时,都用白炽灯泡(小电珠)光线或自然光线作控制光源,使设计大为简化。小明利用硫化镉光敏电阻为社区设计了一种自动草坪灯,其工作原理如图所示,工作电路中有两盏规格均为“220V 44W”的灯泡L,天暗时灯自动发光,天亮时灯自动熄灭。控制电路中电源电压U恒为6V,定值电阻R0为200Ω。在一定范围内,光敏电阻R的阻值与光照强度E(光照强度E的单位为lx,光越强光照强度越大)之间存在一定关系,部分数据如表所示,电磁铁的线圈电阻忽略不计,当天色渐暗,通过线圈的电流为0.02A时,恰好启动工作电路的照明系统。
光照强度E/lx | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 |
光敏电阻R/Ω | 120 | 60 | 40 | 30 | 24 |
(2)两盏灯均正常发光时,工作电路中的总电流是为
(3)照明系统恰好启动时,光敏电阻R的阻值为
更新时间:2023-05-13 19:40:56
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【推荐1】阅读短文,回答问题:
巨磁电阻效应
1988年阿尔贝•费尔和彼得•格林贝格尔发现,在铁、铬相间的三层复合膜电阻中,微弱的磁场可以致电阻大小的急剧变化,这种现象被命名为“巨磁电阻效应”。格林贝格尔发现,并非任意两种不同种金属的三层复合膜都具有“巨磁电阻效应”。三层膜中,只有两侧是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种,中间一层是不易被磁化的其他金属,才可能产生“巨磁电阻效应”。
用R0表示未加磁场时复合膜的电阻,R表示加入磁场后复合膜的电阻。实验测得铁、铬组成复合膜的与磁场强度的关系如图乙所示。三条图线中铁膜层的厚度均是3nm,图线1、图线2和图线3中铬膜层的厚度分别是1.8nm、1.2nm和0.9nm。
1994年IBM公司利用“巨磁电阻效应”,研制出“新型读出磁头”,用于家用计算机的硬盘中.这种磁头将磁场对复合膜阻值的影响转换成电压的变化来读取信息。
(1)以下三层复合膜可能发生“巨磁电阻效应”的是_____ ;
A.铁/钴/铁 B.钴/铜/钴 C.金/铝/金 D.铜/铁/铜
(2)图乙中所加磁场强度逐渐增强时,图线3对应复合膜的阻值的变化情况是_____ ;
(3)“新型读出磁头”可将微弱的磁信息转化为电信息,该转化过程_____ (是/不是)利用电磁感应原理;
(4)图乙中当磁场强度是20单位时,下列分析正确的是_____ ;
A.图线1的阻值最大 B.图线3的阻值最大
C.图线1的阻值变化最显著 D.图线3的阻值变化最显著
(5)图丙中“A…E”是家用计算机硬盘某磁道,铁、铬复合膜的“新型读出磁头”中电流I保持恒定。磁头从左向右匀速经过该磁道的过程中,磁头两端电压U变化情况如图丁所示。如果用1表示有磁区域,0表示无磁区域,则用1和0表示图丙中ABCDE是_____ 。
巨磁电阻效应
1988年阿尔贝•费尔和彼得•格林贝格尔发现,在铁、铬相间的三层复合膜电阻中,微弱的磁场可以致电阻大小的急剧变化,这种现象被命名为“巨磁电阻效应”。格林贝格尔发现,并非任意两种不同种金属的三层复合膜都具有“巨磁电阻效应”。三层膜中,只有两侧是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种,中间一层是不易被磁化的其他金属,才可能产生“巨磁电阻效应”。
用R0表示未加磁场时复合膜的电阻,R表示加入磁场后复合膜的电阻。实验测得铁、铬组成复合膜的与磁场强度的关系如图乙所示。三条图线中铁膜层的厚度均是3nm,图线1、图线2和图线3中铬膜层的厚度分别是1.8nm、1.2nm和0.9nm。
1994年IBM公司利用“巨磁电阻效应”,研制出“新型读出磁头”,用于家用计算机的硬盘中.这种磁头将磁场对复合膜阻值的影响转换成电压的变化来读取信息。
(1)以下三层复合膜可能发生“巨磁电阻效应”的是
A.铁/钴/铁 B.钴/铜/钴 C.金/铝/金 D.铜/铁/铜
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(3)“新型读出磁头”可将微弱的磁信息转化为电信息,该转化过程
(4)图乙中当磁场强度是20单位时,下列分析正确的是
A.图线1的阻值最大 B.图线3的阻值最大
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(5)图丙中“A…E”是家用计算机硬盘某磁道,铁、铬复合膜的“新型读出磁头”中电流I保持恒定。磁头从左向右匀速经过该磁道的过程中,磁头两端电压U变化情况如图丁所示。如果用1表示有磁区域,0表示无磁区域,则用1和0表示图丙中ABCDE是
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【推荐2】阅读下面的短文,回答问题:
如图1所示为人们所喜爱的电动自行车,它轻便、节能、环保,充电一次可以行驶几十公里。只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,但不会行驶。
(1)这车钥匙实质相当于一个______ ,跨上自行车将右手把向后旋转,车子就能前进,并且向后旋转的角度越大,车速就越快,右手把实质相当于一个______ ;
(2)图2是电动车的充电插口,内有金属插脚,在使用过程中绝不能拿硬币、手等去触碰;图3是电动车的局部电路图,其中控制器是指电动车利用蓄电池工作的所有用电器。如果硬币碰到充电插口的两个金属插脚,可能会造成______ (选填“蓄电池”、“控制器”或“充电插口”)损坏;如果人体触碰蓄电池两极,人______ (选填“有”或“无”)危险;
(3)如图4,电动车从B匀速爬坡到C的过程中,动能______ ,机械能______ (选填“变大”或“变小”或“不变”);
(4)图5为电动车充电器过热保护的模拟控制电路,电源电压恒定,R1为电阻箱,L为阻值不计的线圈。R2是热敏电阻,其电流与电压的关系如图6;
①若要适当调高保护电路工作的临界温度,可采取的办法是______ (答出一种即可);
②保持R1阻值不变.闭合S、S1时,流过R1的电流为50mA;闭合S、断开S1时,通过R1的电流为20mA,R2的功率为0.072W,则控制电路中的电源电压为______ V。
如图1所示为人们所喜爱的电动自行车,它轻便、节能、环保,充电一次可以行驶几十公里。只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,但不会行驶。
(1)这车钥匙实质相当于一个
(2)图2是电动车的充电插口,内有金属插脚,在使用过程中绝不能拿硬币、手等去触碰;图3是电动车的局部电路图,其中控制器是指电动车利用蓄电池工作的所有用电器。如果硬币碰到充电插口的两个金属插脚,可能会造成
(3)如图4,电动车从B匀速爬坡到C的过程中,动能
(4)图5为电动车充电器过热保护的模拟控制电路,电源电压恒定,R1为电阻箱,L为阻值不计的线圈。R2是热敏电阻,其电流与电压的关系如图6;
①若要适当调高保护电路工作的临界温度,可采取的办法是
②保持R1阻值不变.闭合S、S1时,流过R1的电流为50mA;闭合S、断开S1时,通过R1的电流为20mA,R2的功率为0.072W,则控制电路中的电源电压为
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【推荐3】阅读下面短文,回答问题。
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与固有标准消耗能量之间的比值,固有标准消耗能量与额定容量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。
(1)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
(2)关于“防电墙”,下列说法中错误的是_______ ;
A.为了能限制通过人体的电流大小,防电墙应该与人体串联
B.制作防电墙内部“隔片”的材料是绝缘体
C.防电墙工作时,属于用电器,将电能转化为机械能
D.防电墙的防电原理主要是通过增加导体的长度,从而增加电阻
(3)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,人体电阻为,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_______ ;
(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。
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与固有标准消耗能量之间的比值,固有标准消耗能量与额定容量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% |
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
(2)关于“防电墙”,下列说法中错误的是
A.为了能限制通过人体的电流大小,防电墙应该与人体串联
B.制作防电墙内部“隔片”的材料是绝缘体
C.防电墙工作时,属于用电器,将电能转化为机械能
D.防电墙的防电原理主要是通过增加导体的长度,从而增加电阻
(3)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,人体电阻为,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
(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
(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
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【推荐1】阅读短文,回答问题
光电效应分为光电子发射、光电导效应和阻挡层光电效应。前一种现象发生在物体表面,又称外光电效应。后两种现象发生在物体内部,称为内光电效应。外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象。内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动,但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器;光敏电阻可应用在各种自动控制装置和光检测设备中,如自动门装置、路灯、应急自动照明装置等方面。利用太阳能的最佳方式是光伏转换,就是利用光伏效应,使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电。
(1)外光电效应会从物质中激发出带__________ 电(选顷“正”或“负”)的粒子;
(2)太阳能电池是依据__________ (选填“内”或“外”)光电效应工作的,将光能转化为__________ 能;
(3)现在楼道内常用红外感应开关替代声控开关。白天光线强时,光控开关断开,夜晚光线弱时,光控开关闭合;当有人进入楼道内时,红外感应开关㑜合,没人时红外感应开关断开。请你根据光控开关和红外感应开关的工作特点,把甲图中的元件连接好,以实现楼道灯的自动控制(光控开关用“光”表示,红外感应开关用“红”表示);( )
(4)小虎设计了一种简易烟雾报警控制器,如图乙所示,电路中R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随光照的增强而减小,烟雾增大到一定程度使电压表V的指针偏转到某区域时触发报警系统。S闭合后,当有烟雾遮挡射向R的激光时,电压表V的示数将__________ (选填“增大”或“减小”);为了使控制器在烟雾较淡时就触发报警器,可以__________ (填“增大”或“减小”) R0的阻值。
光电效应
光电效应分为光电子发射、光电导效应和阻挡层光电效应。前一种现象发生在物体表面,又称外光电效应。后两种现象发生在物体内部,称为内光电效应。外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象。内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动,但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器;光敏电阻可应用在各种自动控制装置和光检测设备中,如自动门装置、路灯、应急自动照明装置等方面。利用太阳能的最佳方式是光伏转换,就是利用光伏效应,使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电。
(1)外光电效应会从物质中激发出带
(2)太阳能电池是依据
(3)现在楼道内常用红外感应开关替代声控开关。白天光线强时,光控开关断开,夜晚光线弱时,光控开关闭合;当有人进入楼道内时,红外感应开关㑜合,没人时红外感应开关断开。请你根据光控开关和红外感应开关的工作特点,把甲图中的元件连接好,以实现楼道灯的自动控制(光控开关用“光”表示,红外感应开关用“红”表示);
(4)小虎设计了一种简易烟雾报警控制器,如图乙所示,电路中R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随光照的增强而减小,烟雾增大到一定程度使电压表V的指针偏转到某区域时触发报警系统。S闭合后,当有烟雾遮挡射向R的激光时,电压表V的示数将
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【推荐2】阅读短文并回答下列问题。
热敏电阻是用半导体材料制成的电阻,其阻值随温度的变化而变化。如图甲所示为某型号热敏电阻的实物图,阻值随温度升高而变小的,称为负温度系数热敏电阻;阻值随温度升高而变大的,称为正温度系数热敏电阻。利用热敏电阻的特性做成的温度计,叫做热敏电阻温度计。
如图乙所示为热敏电阻R1的阻值随温度t变化的图像(为一次函数),图丙是用R1做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图,其中电源电压可在0.60V~1.20V之间调节,R2为定值电阻,阻值为100Ω。该电路工作原理是:当保持通过R1的电流不变时,R1两端的电压随电阻均匀变化(即随温度均匀变化),故只需将电压表V1表盘的刻度改成相应的温度刻度,就可以直接从V1表盘上读出温度值。测量时,将R1放入待测温度处,闭合开关,调节电源电压,使V2表的示数保持0.20V不变(即电路中的电流保持2mA不变),再从V1表盘上读出待测温度t。
(1)热敏电阻R1是______ (选填“正”或“负”)温度系数热敏电阻。在标准大气压下,将R1放入冰水混合物中时,R1的阻值是______ Ω。在探究电流与电压关系的实验中,______ (选填“能”或“不能”)用热敏电阻R1代替定值电阻;
(2)测温时,保持R2两端电压为0.20V,R1端的电压随温度升高而______ (选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)某次测温时,V1表盘上显示的温度是30℃,此时电路中电流为______ A,电源电压为______ V。
热敏电阻温度计
热敏电阻是用半导体材料制成的电阻,其阻值随温度的变化而变化。如图甲所示为某型号热敏电阻的实物图,阻值随温度升高而变小的,称为负温度系数热敏电阻;阻值随温度升高而变大的,称为正温度系数热敏电阻。利用热敏电阻的特性做成的温度计,叫做热敏电阻温度计。
如图乙所示为热敏电阻R1的阻值随温度t变化的图像(为一次函数),图丙是用R1做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图,其中电源电压可在0.60V~1.20V之间调节,R2为定值电阻,阻值为100Ω。该电路工作原理是:当保持通过R1的电流不变时,R1两端的电压随电阻均匀变化(即随温度均匀变化),故只需将电压表V1表盘的刻度改成相应的温度刻度,就可以直接从V1表盘上读出温度值。测量时,将R1放入待测温度处,闭合开关,调节电源电压,使V2表的示数保持0.20V不变(即电路中的电流保持2mA不变),再从V1表盘上读出待测温度t。
(1)热敏电阻R1是
(2)测温时,保持R2两端电压为0.20V,R1端的电压随温度升高而
(3)某次测温时,V1表盘上显示的温度是30℃,此时电路中电流为
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【推荐3】某养殖场养殖动物时,需要将厂房的温度控制在在10~30℃之间,于是利用热敏电阻和电阻箱设计了如下温度报警电路。
(1)利用下图甲所示电路探究热敏电阻阻值随环境温度t变化的规律;①根据图甲,用笔画线表示导线,将图乙中的实物电路连接完整______ ;
②连接电路的过程中,应将开关______ ,将电阻箱的阻值调至最大;
③将热敏电阻置于(0℃的环境中,闭合:、断开,记录电流表示数,然后______ (描述开关状态),调节电阻箱直至电流表示数为______ ,此时;
④将热敏电阻R,置于不同温度的环境中,重复步骤③,测得的数据如下表:
(2)根据上述探究结果,设计报警电路。
实验器材:电源(恒为6V)、热敏电阻、电阻箱、数字电压表(时报警)、数字电流表(时报警)、开关一个、导线若干。
设计要求:厂房温度或时都有一个电表报警。
①虚线框中的电路图是学习小组设计的报警电路,但它不能完全满足要求,请你根据设计要求将电路图补画完整______ ;
②设计的电路中,电阻箱应调为______ 。当温度降低到10℃时电路报警,此时电流表的示数为______ mA。
(1)利用下图甲所示电路探究热敏电阻阻值随环境温度t变化的规律;①根据图甲,用笔画线表示导线,将图乙中的实物电路连接完整
②连接电路的过程中,应将开关
③将热敏电阻置于(0℃的环境中,闭合:、断开,记录电流表示数,然后
④将热敏电阻R,置于不同温度的环境中,重复步骤③,测得的数据如下表:
温度t/℃ | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
阻值 | 1100 | 800 | 550 | 400 | 300 |
实验器材:电源(恒为6V)、热敏电阻、电阻箱、数字电压表(时报警)、数字电流表(时报警)、开关一个、导线若干。
设计要求:厂房温度或时都有一个电表报警。
①虚线框中的电路图是学习小组设计的报警电路,但它不能完全满足要求,请你根据设计要求将电路图补画完整
②设计的电路中,电阻箱应调为
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【推荐1】请阅读《特高压输电》并回答题。
输电是用变压器将发电厂发出的电升压后,再经控制设备接入输电线路,到达用电方的输送电能的方式。按结构形式分,输电线路分为架空输电线路和地下线路。因为输电线上的功率损耗正比于电流的平方,所以在远距离输电时,输送功率一定的情况下,就要利用变压器升高电压以减小电流,使输电导线减小发热,减少电能在输电线路上的损失。举例说明:根据,发电机的功率不变,若提高输电线路中的电压U,那么线路中电流I一定会减小,输电线损失的电能也会相应减小,因此,提高电压可以很有效的降低线路中的功率损失。
特高压技术作为一种高压输电技术,是中国的创新成果,早已在世界范围内遥遥领先。它标志着我国具有交流1000千伏及以上和直流正负800千伏及以上的输电能力。
通常电压按照等级划分可分为低压、高压、超高压、特高压,不同电压各有各的用途。低压电力系统就像一条小溪流,它的电压范围在220V及以下。中压电力系统就像一条大河流,它的电压范围在1kV到35KV之间,主要用于电力输配电、城市供电和轨道交通等领域。高压电力系统就像一条大海洋,它的电压范围在35千伏到230千伏之间,主要用于输电和大型工业设施的电力供应。超高压电力系统就像一条深海,它的电压范围在1000千伏及以上,主要用于长距离输电。
特高压输电相比较传统输电方式的主要优点包括:经济性高,特高压输电能够大幅降低输电线路的电阻和电损耗,减少电力损失即提高输电效率;环保性强,特高压输电线路通常搭设在高空中,减少了地面资源的占用,还能减少燃煤等传统发电方式对环境造成的污染;输电能力强,特高压输电线路能够在大规模、远距离和高效率的情况下传输电力,特别适合于中国西部和北部地区与中东部和东南部地区之间的能源资源与负荷中心之间的电力输送。
特高压输电是一种极高电压的输电方式,最困难的是如何做好绝缘。科研工作者进行了各种尝试,最终决定用“纸”解决这个问题。这个“纸”可不是一般的纸,而是根据特高压设计的绝缘纸。本来陶瓷材料是有这个能力的,但单台1000千伏特高压变压器的重量可以达到400吨左右,若采用陶瓷做绝缘材料,变压器则会重达7000吨,这样的庞然大物后续运输都成问题。最终绝缘纸以自重轻、易加工、性能稳定的优势脱颖而出,占据变压器绝缘材料的绝对C位。
(1)电厂向某地供电,在保证输电功率一定的前提下能有效地降低输电线路功率损失的方法是__________ 。
A.减小输电线的横截面积 B.减小输电线的长度
C.提高输电电压 D.缩短供电的时间
(2)在输电的时候,如果输电电压提高为原来的100倍,则电能损失则为原来______ 倍。
A. 10 B. 10000 C. 0.01 D. 0.0001
(3)我国家庭电路所使用的电,属于电力系统中的______ 电力系统。
A. 低压 B. 高压 C. 超高压 D. 特高压
(4)在输电过程中,输电导线中有电流。我们知道,电荷定向移动时形成电流,物理上常用单位时间内流过导体横截面积的电量来定义电流。假如,某段导线的横截面积是S,单位体积内含n个自由电荷,每个电荷的电量是e,自由电荷定向移动的速度的是v,请根据以上信息写出导线中的电流表达式______ 。
特高压输电
输电是用变压器将发电厂发出的电升压后,再经控制设备接入输电线路,到达用电方的输送电能的方式。按结构形式分,输电线路分为架空输电线路和地下线路。因为输电线上的功率损耗正比于电流的平方,所以在远距离输电时,输送功率一定的情况下,就要利用变压器升高电压以减小电流,使输电导线减小发热,减少电能在输电线路上的损失。举例说明:根据,发电机的功率不变,若提高输电线路中的电压U,那么线路中电流I一定会减小,输电线损失的电能也会相应减小,因此,提高电压可以很有效的降低线路中的功率损失。
特高压技术作为一种高压输电技术,是中国的创新成果,早已在世界范围内遥遥领先。它标志着我国具有交流1000千伏及以上和直流正负800千伏及以上的输电能力。
通常电压按照等级划分可分为低压、高压、超高压、特高压,不同电压各有各的用途。低压电力系统就像一条小溪流,它的电压范围在220V及以下。中压电力系统就像一条大河流,它的电压范围在1kV到35KV之间,主要用于电力输配电、城市供电和轨道交通等领域。高压电力系统就像一条大海洋,它的电压范围在35千伏到230千伏之间,主要用于输电和大型工业设施的电力供应。超高压电力系统就像一条深海,它的电压范围在1000千伏及以上,主要用于长距离输电。
特高压输电相比较传统输电方式的主要优点包括:经济性高,特高压输电能够大幅降低输电线路的电阻和电损耗,减少电力损失即提高输电效率;环保性强,特高压输电线路通常搭设在高空中,减少了地面资源的占用,还能减少燃煤等传统发电方式对环境造成的污染;输电能力强,特高压输电线路能够在大规模、远距离和高效率的情况下传输电力,特别适合于中国西部和北部地区与中东部和东南部地区之间的能源资源与负荷中心之间的电力输送。
特高压输电是一种极高电压的输电方式,最困难的是如何做好绝缘。科研工作者进行了各种尝试,最终决定用“纸”解决这个问题。这个“纸”可不是一般的纸,而是根据特高压设计的绝缘纸。本来陶瓷材料是有这个能力的,但单台1000千伏特高压变压器的重量可以达到400吨左右,若采用陶瓷做绝缘材料,变压器则会重达7000吨,这样的庞然大物后续运输都成问题。最终绝缘纸以自重轻、易加工、性能稳定的优势脱颖而出,占据变压器绝缘材料的绝对C位。
(1)电厂向某地供电,在保证输电功率一定的前提下能有效地降低输电线路功率损失的方法是
A.减小输电线的横截面积 B.减小输电线的长度
C.提高输电电压 D.缩短供电的时间
(2)在输电的时候,如果输电电压提高为原来的100倍,则电能损失则为原来
A. 10 B. 10000 C. 0.01 D. 0.0001
(3)我国家庭电路所使用的电,属于电力系统中的
A. 低压 B. 高压 C. 超高压 D. 特高压
(4)在输电过程中,输电导线中有电流。我们知道,电荷定向移动时形成电流,物理上常用单位时间内流过导体横截面积的电量来定义电流。假如,某段导线的横截面积是S,单位体积内含n个自由电荷,每个电荷的电量是e,自由电荷定向移动的速度的是v,请根据以上信息写出导线中的电流表达式
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【推荐2】阅读短文,回答问题;
小明同学利用压敏电阻设计了一套测量体重的装置,其工作原理如图甲所示,电源电压恒为,定值电阻的阻值为;装置中用到的压敏电阻R的阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示;(1)压敏电阻R是_____________ (选填“正”或“负”)压力系数电阻;当压敏电阻所受的压力为零时,压敏电阻的阻值为_____________ ;当压敏电阻所受的压力变大时,电流表的示数将_____________ (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)当体重为的人站在该装置压敏电阻上时,电流表的示数为_____________ A,此时定值电阻消耗的电功率为_____________ W;
(3)若电源使用一段时间后电压下降,如果对装置不做任何调整,利用电流表测量出的压力值将_____________ (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
压敏电阻
压敏电阻是用半导体材料制成的电阻,其阻值随压力的变化而变化;阻值随压力增大而变小的,称为负压力系数压敏电阻;阻值随压力增大而变大的,称为正压力系数压敏电阻;小明同学利用压敏电阻设计了一套测量体重的装置,其工作原理如图甲所示,电源电压恒为,定值电阻的阻值为;装置中用到的压敏电阻R的阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示;(1)压敏电阻R是
(2)当体重为的人站在该装置压敏电阻上时,电流表的示数为
(3)若电源使用一段时间后电压下降,如果对装置不做任何调整,利用电流表测量出的压力值将
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【推荐3】阅读短文,回答问题:
超声波加湿器通电工作时,雾化片产生每秒170万次的高频率振动,将水抛离水面雾化成大量1~5μm的超微粒子(水雾),吹散到空气中使空气湿润,改变空气的湿度。
如图所示是某型号超声波加湿器,下表为其部分技术参数,其中额定加湿量是指加湿器正常工作1h雾化水的体积;循环风量是指加湿器正常工作1h通过风扇的空气体积;加湿效率是指实际加湿量和实际输入功率的比值。
(1)人耳______ (填“能”或“不能”)听到超声波;
(2)加湿器正常工作时的电流为______ A,加满水后最多能加湿______ h;
(3)在没有其他用电器接入电路的情况下,加湿器工作30min,标有“3000imp/(kW·h)”的电能表指示灯闪烁了600次。此过程中加湿器消耗的电功率为______ W,此时加湿器的实际加湿量至少为______ L/h;
(4)利用湿敏电阻可实现对环境湿度的精确测量。如图乙所示,电源电压为24V,定值电阻R的阻值为140Ω,湿敏电阻的阻值随湿度RH变化的关系图线如图丙所示。当电路中电流为80mA时,电表均未超过量程,则此时的环境湿度为______ %。
超声波加湿器
超声波加湿器通电工作时,雾化片产生每秒170万次的高频率振动,将水抛离水面雾化成大量1~5μm的超微粒子(水雾),吹散到空气中使空气湿润,改变空气的湿度。
如图所示是某型号超声波加湿器,下表为其部分技术参数,其中额定加湿量是指加湿器正常工作1h雾化水的体积;循环风量是指加湿器正常工作1h通过风扇的空气体积;加湿效率是指实际加湿量和实际输入功率的比值。
型号 | ××× | 额定加湿量 | 10L/h |
额定电压 | 220V | 额定输入功率 | 440W |
水箱容量 | 25L | 循环风量 | |
加湿效率 | 轮子与地面接触的总面积 | ||
净重 | 95kg | — |
(2)加湿器正常工作时的电流为
(3)在没有其他用电器接入电路的情况下,加湿器工作30min,标有“3000imp/(kW·h)”的电能表指示灯闪烁了600次。此过程中加湿器消耗的电功率为
(4)利用湿敏电阻可实现对环境湿度的精确测量。如图乙所示,电源电压为24V,定值电阻R的阻值为140Ω,湿敏电阻的阻值随湿度RH变化的关系图线如图丙所示。当电路中电流为80mA时,电表均未超过量程,则此时的环境湿度为
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【推荐1】阅读短文,回答问题。
霍尔传感器是将磁信号转变成电信号的装置,它产生的电压U0随磁场增强而增大。在转动电动自行车手柄旋转套时,旋转套中磁铁与固定在手柄中的霍尔传感器的距离发生改变,使U0发生变化。
控制器的作用是将自身产生的电压U1与霍尔传感器的电压U0比较后,输出控制电压UK,控制开关K的通断,当U1小于U0时,UK=1V,图甲中开关K闭合;U1大于U0时,UK=0,K断开。正常行驶时,电动自行车U1的大小随时间周期性变化,如图乙所示,控制器输出的UK使开关交替通断,每分钟约一万次。当U0增大,每次开关K闭合与断开时间的比值就增大,电动机的转速也随之增大。(1)电动自行车在行驶过程中主要的能量转化情况与下列哪种相同?_________ 。
A.发电机 B.电动机 C.话筒 D.电热水壶
(2)当控制电压UK=0时,电动机中_________ (选填“有”、“无”)电流通过。
(3)霍尔传感器是将_________ 转变成_________ 的装置。
(4)如图丙所示,将霍尔传感器从条形磁铁的S极附近水平移动到N极附近。在此过程中,霍尔传感器产生电压的变化情况是_________ (选填“先变小后变大”“变大”或者“变小”)。
(5)图丁中折线A和直线B分别是U1和U0随时间变化的关系图线,则图中所示的四个时刻中_________ 时刻电动车获得动力。
(6)当电动车在行驶过程中,转动手柄旋转套后,车速增大,下列判断正确的是_________ 。
A.电动车蓄电池输出功率变小
B.霍尔传感器产生的电压U0变小
C.磁铁与霍尔传感器距离变小
D.每次开关K闭合与断开时间的比值变小
电动自行车调速系统
常用电动自行车调速系统主要由磁铁、霍尔传感器、控制器和开关K四部分组成。霍尔传感器是将磁信号转变成电信号的装置,它产生的电压U0随磁场增强而增大。在转动电动自行车手柄旋转套时,旋转套中磁铁与固定在手柄中的霍尔传感器的距离发生改变,使U0发生变化。
控制器的作用是将自身产生的电压U1与霍尔传感器的电压U0比较后,输出控制电压UK,控制开关K的通断,当U1小于U0时,UK=1V,图甲中开关K闭合;U1大于U0时,UK=0,K断开。正常行驶时,电动自行车U1的大小随时间周期性变化,如图乙所示,控制器输出的UK使开关交替通断,每分钟约一万次。当U0增大,每次开关K闭合与断开时间的比值就增大,电动机的转速也随之增大。(1)电动自行车在行驶过程中主要的能量转化情况与下列哪种相同?
A.发电机 B.电动机 C.话筒 D.电热水壶
(2)当控制电压UK=0时,电动机中
(3)霍尔传感器是将
(4)如图丙所示,将霍尔传感器从条形磁铁的S极附近水平移动到N极附近。在此过程中,霍尔传感器产生电压的变化情况是
(5)图丁中折线A和直线B分别是U1和U0随时间变化的关系图线,则图中所示的四个时刻中
(6)当电动车在行驶过程中,转动手柄旋转套后,车速增大,下列判断正确的是
A.电动车蓄电池输出功率变小
B.霍尔传感器产生的电压U0变小
C.磁铁与霍尔传感器距离变小
D.每次开关K闭合与断开时间的比值变小
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【推荐2】阅读短文,回答下列问题。
(1)当U8漂浮在水面上,车轮在水中扮演着螺旋桨的角色,能够向前加速和转弯,利用了力可以改变物体的______ ;
(2)如图所示,下列器件中的工作原理和U8四轮驱动电机相同的是______ ;
(3)若U8想实现原地顺时针掉头应该______ 。
A.左侧车轮向前转动,右侧车轮向后转动
B.左侧车轮向后转动,右侧车轮向前转动
C.左侧车轮、右侧车轮都向前转动
D.左侧车轮、右侧车轮都向后转动
(4)有关U8性能及充电过程,下列说法正确的是______ ;
A.U8漂浮在水面上时浮力大于重力
B.原地掉头匀速转动时运动状态不变
C.充电70%时,充电电流是125A
D.充电过程中充电电费单价不变,则测试全过程的充电费用54元
(5)请结合图像和表中所给信息,推算出本次充电过程中D从30%增长到55%,充电时长为______ min。
国货之光——比亚迪仰望
比亚迪仰望U8定位为高端新能源硬派越野车,有四个独立驱动电机,能够实现极限操稳、应急浮水、原地掉头和敏捷转向等场景功能,如图甲所示。U8能实现原地掉头的基础是左右两侧车轮的反向转动,通过在车辆左右两侧车轮施加方向相反的驱动力,使车辆绕中心转动,进而实现车辆原地转向。此外,它的密封性能好,在深水区可以漂浮在水面上,车轮在水中扮演着螺旋桨的角色,能够缓慢的转弯、行驶。U8可以插电式补电,设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。假定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,充电功率P与D的关系如图乙所示。充满后,立即停止充电。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 |
800 | 16 | 24.0 | 28.8 |
(2)如图所示,下列器件中的工作原理和U8四轮驱动电机相同的是
(3)若U8想实现原地顺时针掉头应该
A.左侧车轮向前转动,右侧车轮向后转动
B.左侧车轮向后转动,右侧车轮向前转动
C.左侧车轮、右侧车轮都向前转动
D.左侧车轮、右侧车轮都向后转动
(4)有关U8性能及充电过程,下列说法正确的是
A.U8漂浮在水面上时浮力大于重力
B.原地掉头匀速转动时运动状态不变
C.充电70%时,充电电流是125A
D.充电过程中充电电费单价不变,则测试全过程的充电费用54元
(5)请结合图像和表中所给信息,推算出本次充电过程中D从30%增长到55%,充电时长为
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电动平衡车,它利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器,来检测车体姿态的变化,并利用控制系统,精确地驱动电机进行相应的调整,以保持系统的平衡。电动平衡车采用站立式驾驶方式,通过身体重心和操控杆控制车体运行,采用锂电池组作为动力来源驱动左右两个电动机行驶,如表为某品牌电动平衡车部分技术参数,能量密度是指电池单位质量所输出的电能。
(1)质量58kg的小明驾驶如图甲所示的电动平衡车时,每只轮胎着地面积约25cm2,此时对水平地面压强是 ___________ Pa(取g=10N/kg)
(2)小明驾驶电动平衡车在水平路面上以18km/h的速度匀速行驶时,受到的阻力是人与车总重的0.1倍,当耗能为锂电池总储存能量的50%时,平衡车行驶的路程是___________ km;
(3)如图乙所示,科技兴趣小组为平衡车设计的转向指示灯电路,电源电压恒为6V,指示灯L1、L2的规格均为“6V 6W”,R0为定值电阻,电磁铁线圈及衔接的阻值忽略不计,不考虑指示灯电阻随温度的变化,当单刀双掷开关S与“1”接通后,左转指示灯L1会亮暗交替闪烁,在上述过程中,左转指示灯L1两端实际电压UL随时间t变化规律如图丙所示。①当单刀双掷开关S与“1”接通后,从电磁学角度说明左转指示灯,L1会亮暗交替闪烁的原理___________ ;
②触点A与B分离时,电磁铁上端是___________ 极;
③R0的阻值为___________ Ω,在单刀双掷开关S与“1”接通情况下,左转指示灯L1亮暗交替闪烁工作1min,则整个电路消耗的电能 ___________ J。
电动平衡车,它利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器,来检测车体姿态的变化,并利用控制系统,精确地驱动电机进行相应的调整,以保持系统的平衡。电动平衡车采用站立式驾驶方式,通过身体重心和操控杆控制车体运行,采用锂电池组作为动力来源驱动左右两个电动机行驶,如表为某品牌电动平衡车部分技术参数,能量密度是指电池单位质量所输出的电能。
锂电池能量密度 | 0.25kW•h/kg | 自重 | 12kg |
锂电池的总质量 | 2kg | 最大载重 | 90kg |
每个电动机的最大输出功率 | 350W | 舒适速度 | 可达18km/h |
电动机的能量转化效率 | 70% | 陡坡 | 15° |
(2)小明驾驶电动平衡车在水平路面上以18km/h的速度匀速行驶时,受到的阻力是人与车总重的0.1倍,当耗能为锂电池总储存能量的50%时,平衡车行驶的路程是
(3)如图乙所示,科技兴趣小组为平衡车设计的转向指示灯电路,电源电压恒为6V,指示灯L1、L2的规格均为“6V 6W”,R0为定值电阻,电磁铁线圈及衔接的阻值忽略不计,不考虑指示灯电阻随温度的变化,当单刀双掷开关S与“1”接通后,左转指示灯L1会亮暗交替闪烁,在上述过程中,左转指示灯L1两端实际电压UL随时间t变化规律如图丙所示。①当单刀双掷开关S与“1”接通后,从电磁学角度说明左转指示灯,L1会亮暗交替闪烁的原理
②触点A与B分离时,电磁铁上端是
③R0的阻值为
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