阅读短文,回答问题。
科学技术日新月异,2023年我国在许多领域取得了重大科研成果,其中柔性电池位居“2023十大新兴技术”之首。
从可卷曲的计算机屏幕到“智能”服装,电子产品未来将越来越“灵活”,可穿戴设备、柔性电子和可弯曲显示屏的快速发展迫切需要能够与这些系统的灵活性相匹配的电源.标准的硬性电池可能很快会成为过去,因为薄型、柔性的电池(由可以轻松扭曲、弯曲或拉伸的轻质材料制成)已经进入市场。
目前有几种类型的柔性电池可供选择。这些电池可充电,包括放置在导电聚合物电能收集器上的锂离子或碳锌体系。在某些情况下,添加剂可以增强导电性和柔韧性,柔性电池的电极可以涂覆或甚至印刷在柔性基底上,包括石墨烯、碳纤维或织物等碳基材料。
柔性电池市场预计将在未来几年迅速扩张。一项研究预测,全球柔性电池市场在2022年至2027年间将增长2.4亿美元,在此期间的复合年增长率为22.79%。增长的主要驱动因素预计将是人们对可穿戴设备需求的增加以及电子产品微型化和柔性化的趋势。
(1)相比于传统的硬性电池,柔性电池的突出优点是__________ ;
(2)柔性电池的电极可以涂覆或甚至印刷在柔性基底上,包括石墨烯、碳纤维或织物等碳基材料,这些材料最有可能属于__________ (选填“导体”“半导体”或“绝缘体”);给柔性电池充电时,柔性电池相当于简单电路中的__________ ;
(3)根据短文内容,请你仿照示例设想一种未来采用柔性电池的电子产品。
示例:未来的手机就像卡纸一样,卷起来装在口袋里就行。
你的设想:__________ 。
柔性电池
科学技术日新月异,2023年我国在许多领域取得了重大科研成果,其中柔性电池位居“2023十大新兴技术”之首。
从可卷曲的计算机屏幕到“智能”服装,电子产品未来将越来越“灵活”,可穿戴设备、柔性电子和可弯曲显示屏的快速发展迫切需要能够与这些系统的灵活性相匹配的电源.标准的硬性电池可能很快会成为过去,因为薄型、柔性的电池(由可以轻松扭曲、弯曲或拉伸的轻质材料制成)已经进入市场。
目前有几种类型的柔性电池可供选择。这些电池可充电,包括放置在导电聚合物电能收集器上的锂离子或碳锌体系。在某些情况下,添加剂可以增强导电性和柔韧性,柔性电池的电极可以涂覆或甚至印刷在柔性基底上,包括石墨烯、碳纤维或织物等碳基材料。
柔性电池市场预计将在未来几年迅速扩张。一项研究预测,全球柔性电池市场在2022年至2027年间将增长2.4亿美元,在此期间的复合年增长率为22.79%。增长的主要驱动因素预计将是人们对可穿戴设备需求的增加以及电子产品微型化和柔性化的趋势。
(1)相比于传统的硬性电池,柔性电池的突出优点是
(2)柔性电池的电极可以涂覆或甚至印刷在柔性基底上,包括石墨烯、碳纤维或织物等碳基材料,这些材料最有可能属于
(3)根据短文内容,请你仿照示例设想一种未来采用柔性电池的电子产品。
示例:未来的手机就像卡纸一样,卷起来装在口袋里就行。
你的设想:
更新时间:2024-02-19 09:36:13
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【推荐1】阅读短文,回答问题。
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。
![](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_________ (选填“导体”、“半导体”或“超导体”)材料制作;
(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_________ J;测得冷水管进水温度15℃,则上述过程热水器的出水流量为_________ L/min,加热效率为_________ [c水=4.2×103J/(kg•℃)];
(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_________ ℃。
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
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【推荐2】阅读短文答问题。
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_______ 的变化,可感知手指的运动轨迹;
(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_______ 。要制作一副保暖触摸屏手套,你的方法是_______ 。
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
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解题方法
【推荐3】阅读下列短文,完成计算和回答问题。
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________ ,铁链是 ________ 。(均选填“导体”或者“绝缘体”)
(2)若车带正电,电子是从______ 通过铁链传导到 _______ 上去。(选填“车”或“地面”)
(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________ 。
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
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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【推荐1】阅读下面短文,回答问题。
发光二极管,简称为LED,是一种常用的发光器件,通过电子与空穴复合释放能量发光,可高效地将电能转化为光能。
LED具有单向导电性,采用固体半导体芯片为发光材料;用它制成的LED灯,在能耗方面是白炽灯的十分之一、节能灯的四分之一,光电转换效率非常高;且LED灯属于冷光源的,不会产生太多的热量,不会因为过度发热而引发各种问题。
LED功耗小、效率高、寿命长,低碳环保;在照明领域具有广泛用途,如景观照明、车用照明、键盘背光源、居民家居照明、平板显示等。
为了了解LED的特性,取某型号LED进行研究;图a是LED实物和实验电路,实验结果如图b和图c的图像所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/28/9f810c9f-f86f-4ee7-9f7d-109b677ba12a.png?resizew=572)
回答下列问题:
(1)LED不能将100%的电能完全转化光能,还有部分电能转化成______ 能;
(2)所研究的LED,根据图像可知它在输出最大的光功率PM=______ mW时;
①此时通过二极管的电流I=______ mA;
②此时LED消耗的总功率P总=______ mW;
③此时LED发热功率P热=______ mW;
④此时LED的发热电阻值RL=______ Ω(取整数,下同);
⑤此时LED的电光功率转化效率η=______ %。
发光二极管
发光二极管,简称为LED,是一种常用的发光器件,通过电子与空穴复合释放能量发光,可高效地将电能转化为光能。
LED具有单向导电性,采用固体半导体芯片为发光材料;用它制成的LED灯,在能耗方面是白炽灯的十分之一、节能灯的四分之一,光电转换效率非常高;且LED灯属于冷光源的,不会产生太多的热量,不会因为过度发热而引发各种问题。
LED功耗小、效率高、寿命长,低碳环保;在照明领域具有广泛用途,如景观照明、车用照明、键盘背光源、居民家居照明、平板显示等。
为了了解LED的特性,取某型号LED进行研究;图a是LED实物和实验电路,实验结果如图b和图c的图像所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/28/9f810c9f-f86f-4ee7-9f7d-109b677ba12a.png?resizew=572)
回答下列问题:
(1)LED不能将100%的电能完全转化光能,还有部分电能转化成
(2)所研究的LED,根据图像可知它在输出最大的光功率PM=
①此时通过二极管的电流I=
②此时LED消耗的总功率P总=
③此时LED发热功率P热=
④此时LED的发热电阻值RL=
⑤此时LED的电光功率转化效率η=
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【推荐2】阅读短文,回答文后的问题。
扫地机器人
扫地机器人又叫懒人扫地机,是一种能对地面进行自动吸尘的智能家用电器。因为其内部的微电脑能对房间大小、家具摆放、地面清洁度等因素进行检测,并依靠其内置的程序,制定合理的清洁路线,能够主动躲避障碍物,具备一定的智能性,所以被人称之为机器人。
机器人外壳一般用ABS树脂材料(塑料)制成,可防止机器人因刮蹭、撞击而在表面留下裂痕;机器人通过电动机旋转产生高速气流,将灰尘、杂物吸入集尘盒;底部安装有塑料刷,用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体;前端装有感应器,通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物。当剩余电量减为电池容量的20%时,机器人会主动寻找充电器充电。
机器人中吸尘电机的吸入功率、风量和真空度是衡量其优劣的重要参数。风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积。
(1)机器人工作时,主机内部的气压______ (填“大于”、“小于”或“等于”)大气压而产生吸力;
(2)机器人常用ABS树脂材料(塑料)作为外壳材料,是因为ABS树脂材料的( )
A.导电性好 B.熔点高
C.比热容大 D.强度高、韧性好
(3)扫地机器人具有主动躲避障碍物的功能,它在躲避障碍物时将电能转化为_______ 能;
(4)当风量为S时,t时间段内通过吸尘电机排出的空气质量m的表达式为m=____________ 。(空气的密度为ρ)
扫地机器人
扫地机器人又叫懒人扫地机,是一种能对地面进行自动吸尘的智能家用电器。因为其内部的微电脑能对房间大小、家具摆放、地面清洁度等因素进行检测,并依靠其内置的程序,制定合理的清洁路线,能够主动躲避障碍物,具备一定的智能性,所以被人称之为机器人。
机器人外壳一般用ABS树脂材料(塑料)制成,可防止机器人因刮蹭、撞击而在表面留下裂痕;机器人通过电动机旋转产生高速气流,将灰尘、杂物吸入集尘盒;底部安装有塑料刷,用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体;前端装有感应器,通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物。当剩余电量减为电池容量的20%时,机器人会主动寻找充电器充电。
机器人中吸尘电机的吸入功率、风量和真空度是衡量其优劣的重要参数。风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积。
(1)机器人工作时,主机内部的气压
(2)机器人常用ABS树脂材料(塑料)作为外壳材料,是因为ABS树脂材料的
A.导电性好 B.熔点高
C.比热容大 D.强度高、韧性好
(3)扫地机器人具有主动躲避障碍物的功能,它在躲避障碍物时将电能转化为
(4)当风量为S时,t时间段内通过吸尘电机排出的空气质量m的表达式为m=
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【推荐3】阅读短文,回答问题:
(1)电熨斗通电工作时,是把电能转化为_______ 能.
(2)下图四种双金属片中符合图乙中电熨斗安装要求的是_________ .
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/4/1852999551287296/1858592914022400/STEM/9e83090e773a4bf18057ea91aa1bf8c7.png?resizew=454)
(3)电熨斗通电工作时,若突然断开电源,两触点_______ 断开.(选填“会”或“不会”)
(4)将调温旋钮上的升降螺丝下调时,弹簧铜片的弹性势能___________ .
A.增大 B.减小 C.不变 D.以上都有可能
(5)熨烫完棉织品衣服再熨烫化纤衣服,调温旋钮上的升降螺丝_____ (选填“向上”、“向下”或“不”)调.
电熨斗
生活中常用电熨斗来熨烫衣服.甲图为常见的电熨斗图乙是电熨斗结构图.
电熨斗中有一个双金属片制成的自动开关.双金属片是由长和宽相同的铜片和铁片组成,且两金属片被紧紧地铆在一起,受热时铜片膨胀得比铁片大,双金属片便向铁片那边弯曲,温度越高,弯曲得越显著.常温时,双金属片端点的触点与弹性铜片上的触点相接触.当电熨斗与电源接通时,电热丝发热,双金属片受热弯曲,当温度升高到设定温度时,双金属片顶端的触点与弹性铜片上的触点分离,电路断开.金属底板散热,温度降低,双金属片恢复原状,电路接通.
电熨斗工作时的温度可以调节,将调温旋钮上的升降螺丝上下调节,双金属片和弹性铜片上的触点随之上下移动.双金属片弯曲程度不同,金属底板温度也就不同.由于衣服的质料不同,熨烫时所需的温度也各不相同.一般来说,棉织品比化纤衣物耐高温.
(1)电熨斗通电工作时,是把电能转化为
(2)下图四种双金属片中符合图乙中电熨斗安装要求的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/4/1852999551287296/1858592914022400/STEM/9e83090e773a4bf18057ea91aa1bf8c7.png?resizew=454)
(3)电熨斗通电工作时,若突然断开电源,两触点
(4)将调温旋钮上的升降螺丝下调时,弹簧铜片的弹性势能
A.增大 B.减小 C.不变 D.以上都有可能
(5)熨烫完棉织品衣服再熨烫化纤衣服,调温旋钮上的升降螺丝
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