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如图甲是一款新型无叶电风扇,与传统有叶风扇相比具有易清洁、气流稳、安全等特点.开始时,底座中的电动机将空气从进风口吸入,吸入的空气经压缩后进入环形空腔,再从环形空腔上的细缝中高速吹出,夹带着周边的空气一起向前流动,导致后方更多的空气流入风扇的出风口,风量被显著放大.
无叶风扇的细缝结构是根据“康达效应”设计的,康达效应是指当流体(水或空气)顺着物体的凸表面流动时,有向物体吸附的趋向并沿物体的表面继续向前,在离开物体的瞬间,由于惯性其运动方向与出风口末端的法线垂直.
(1)风扇正常运行时,相同时间内细缝流出的空气质量_____ (填“大于”“等于”或“小于”)进风口流进的空气质量.
(2)下列与后方更多空气流入电扇出风口的原理相同的是_____ .
A.载重汽车装有许多车轮 B.飞机飞行时机翼获得升力
C.足球在草坪上滚动得越来越慢 D.给自行车轴加润滑油
(3)下图是小明设计的圆形空腔横截面示意图,其中设计合理的是_____ .
(4)在相同的时间内,电扇出风口输出的能量比细缝口输出的能量要大,这是因为_____ .
(5)某品牌的无叶电风扇在实际电功率相同时,它的出风量与出风口的面积有关,相关数据如下表所示,利用表中的数据在图乙坐标系中作出电风扇的出风量与出风口面积的图象.
( )
无叶更舒适
如图甲是一款新型无叶电风扇,与传统有叶风扇相比具有易清洁、气流稳、安全等特点.开始时,底座中的电动机将空气从进风口吸入,吸入的空气经压缩后进入环形空腔,再从环形空腔上的细缝中高速吹出,夹带着周边的空气一起向前流动,导致后方更多的空气流入风扇的出风口,风量被显著放大.
无叶风扇的细缝结构是根据“康达效应”设计的,康达效应是指当流体(水或空气)顺着物体的凸表面流动时,有向物体吸附的趋向并沿物体的表面继续向前,在离开物体的瞬间,由于惯性其运动方向与出风口末端的法线垂直.
(1)风扇正常运行时,相同时间内细缝流出的空气质量
(2)下列与后方更多空气流入电扇出风口的原理相同的是
A.载重汽车装有许多车轮 B.飞机飞行时机翼获得升力
C.足球在草坪上滚动得越来越慢 D.给自行车轴加润滑油
(3)下图是小明设计的圆形空腔横截面示意图,其中设计合理的是
(4)在相同的时间内,电扇出风口输出的能量比细缝口输出的能量要大,这是因为
(5)某品牌的无叶电风扇在实际电功率相同时,它的出风量与出风口的面积有关,相关数据如下表所示,利用表中的数据在图乙坐标系中作出电风扇的出风量与出风口面积的图象.
出风口面积/dm2 | 出风量/(L•s﹣1) |
8 | 450 |
12 | 550 |
16 | 590 |
20 | 600 |
更新时间:2019-05-14 15:06:23
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中央新风系统由风机、进风口、排风口及各种管道和接头组成。安装在吊顶内的风机通过管道与一系列排风口相连,风机启动后,室内受污染的空气经排风口及风机排往室外,使室内形成负压,这样室外新鲜空气便经进风口进入室内,从而使室内空气中二氧化碳的含量保持在占空气体积的0.03%左右。
风机转速测量原理如图甲所示。风机的风量Q指风机单位时间内排出空气的体积,风速v指风机排出空气的速度。已知风机的转速受电脑控制,与屋内空气中二氧化碳的含量ρ的平方根成正比。风机的部分参数如表一所示,风机的风速v、风量Q和空气中二氧化碳的含量ρ的关系如表二所示。
表一
表二
(1)下列有关新风系统的说法,错误的是___________ 。
A.吸尘器的工作原理与新风系统原理相同
B.风机的风量与室内空间大小无关
C.风机的风量Q表示单位时间排出的空气质量
D.新风系统工作时,室内气压小于室外气压
(2)当风机以额定功率运转时,1min内消耗电能为___________ J;此时,室内二氧化碳的含量为___________ %。当风机的风量为0.5m3/s时,风机的转速为___________ r/min。
(3)根据风机转速测量原理图,当转轴边缘和凹槽交替接近非接触式磁电传感器时,会产生一个脉冲电压,并且转速越高,脉冲电压值越大,如图乙所示,则图乙中___________ (选填“a”或“b”)对应的转速高,其转速为___________ r/min。
(4)为了保持室内空气清新,小明制作了如图丙的控制风机断续工作的模拟电路,AB两端输入如图丁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;当UAB≥6V时,UD保持6V不变。当R的电功率满足PR≥2W时,风机启动工作,则t=4min时电阻R的电功率为多少?该电路工作60min,风机工作时间为为多少?(要求写出具体解题过程,直接写结果不得分)( )
中央新风系统
中央新风系统由风机、进风口、排风口及各种管道和接头组成。安装在吊顶内的风机通过管道与一系列排风口相连,风机启动后,室内受污染的空气经排风口及风机排往室外,使室内形成负压,这样室外新鲜空气便经进风口进入室内,从而使室内空气中二氧化碳的含量保持在占空气体积的0.03%左右。
风机转速测量原理如图甲所示。风机的风量Q指风机单位时间内排出空气的体积,风速v指风机排出空气的速度。已知风机的转速受电脑控制,与屋内空气中二氧化碳的含量ρ的平方根成正比。风机的部分参数如表一所示,风机的风速v、风量Q和空气中二氧化碳的含量ρ的关系如表二所示。
表一
额定转速n | 800r/min |
额定风量Q | 0.8m3/s |
额定功率P | 300W |
风速v/(m·s-1) | 1.0 | 1.2 | 1.4 | 1.6 | 1.8 | 2.0 |
二氧化碳含量ρ/% | 0.050 | 0.072 | 0.098 | 0.162 | 0.200 | |
风量Q/(m3·s-1) | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.8 | 0.9 | 2.0 |
A.吸尘器的工作原理与新风系统原理相同
B.风机的风量与室内空间大小无关
C.风机的风量Q表示单位时间排出的空气质量
D.新风系统工作时,室内气压小于室外气压
(2)当风机以额定功率运转时,1min内消耗电能为
(3)根据风机转速测量原理图,当转轴边缘和凹槽交替接近非接触式磁电传感器时,会产生一个脉冲电压,并且转速越高,脉冲电压值越大,如图乙所示,则图乙中
(4)为了保持室内空气清新,小明制作了如图丙的控制风机断续工作的模拟电路,AB两端输入如图丁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;当UAB≥6V时,UD保持6V不变。当R的电功率满足PR≥2W时,风机启动工作,则t=4min时电阻R的电功率为多少?该电路工作60min,风机工作时间为为多少?(要求写出具体解题过程,直接写结果不得分)
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扫地机器人是一款能自动清扫地面的智能家用电器(如图甲所示)。
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;其轮子的防滑皮采用凸凹材质制成;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,真空度指主机内部气压与外界的气压差。
下表为某扫地机器人的部分参数:
(1)机器人工作时,主机内部的气压__ (大于/小于/等于)大气压而产生吸力;
(2)下列说法中错误的是____
A.地面有静电时,轻小物体会吸附在地板上而不易清扫
B.当遇到玻璃门等透明障碍物时,使用红外线感应器效果较好
C.机器人工作时发出的声音不会对人的听力造成损伤
D.采用凸凹材质的轮皮,可增大机器人与地面间的摩擦
(3)若风量为0.015m3/s时,10min内通过吸尘电机排出的空气质量为__ kg; (ρ空气=1.3kg/m3)
(4)光敏电阻是制作灰尘传感器的常用元件。图乙为某光敏电阻的控制电路,电源电压U0恒定,RG为光敏电阻,其阻值随空气透光程度的增大而增大,R0为定值电阻。当光敏电阻分别为6Ω和18Ω时,电压表的示数分别为6V和3V,则R0=__ Ω;
(5)为监测空气的透光程度,现将电压表表盘的相关刻度值转化为表示空气中灰尘数目的刻度,则转化后表盘上指针偏转程度越大表示空气中灰尘数目越__ (多/少)。
扫地机器人
扫地机器人是一款能自动清扫地面的智能家用电器(如图甲所示)。
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;其轮子的防滑皮采用凸凹材质制成;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,真空度指主机内部气压与外界的气压差。
下表为某扫地机器人的部分参数:
(1)机器人工作时,主机内部的气压
(2)下列说法中错误的是
A.地面有静电时,轻小物体会吸附在地板上而不易清扫
B.当遇到玻璃门等透明障碍物时,使用红外线感应器效果较好
C.机器人工作时发出的声音不会对人的听力造成损伤
D.采用凸凹材质的轮皮,可增大机器人与地面间的摩擦
(3)若风量为0.015m3/s时,10min内通过吸尘电机排出的空气质量为
(4)光敏电阻是制作灰尘传感器的常用元件。图乙为某光敏电阻的控制电路,电源电压U0恒定,RG为光敏电阻,其阻值随空气透光程度的增大而增大,R0为定值电阻。当光敏电阻分别为6Ω和18Ω时,电压表的示数分别为6V和3V,则R0=
(5)为监测空气的透光程度,现将电压表表盘的相关刻度值转化为表示空气中灰尘数目的刻度,则转化后表盘上指针偏转程度越大表示空气中灰尘数目越
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【推荐3】阅读短文,回答问题:
物体在流体中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫做流体阻力。流体阻力大小跟相对运动速度大小有关,阻力越大;跟物体的横截面积有关,阻力越大:跟物体的形状有关,头圆尾尖(这种形状通常叫做流线型),速度会越来越大,所受阻力也越来越大,当阻力大到与重力相等时,将以某一速度做匀速直线运动,测量数据见如表。(g取10N/kg)
(1)在实际应用中,有时需要减小物体所受的流体阻力,有时需要增大物体所受的流体阻力。以下在正常运行或工作过程中需要增大流体阻力的是 ___________ ;
A.动车组 B.核潜艇 C.C919大飞机 D.降落伞
(2)轿车的外形常做成流线型,在加速行驶过程中,轿车受到空气的阻力___________ (选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)1号小球以收尾速度运动时受到的空气阻力为___________ N;半径相同的小球,质量 ___________ (选填“大”或“小”)的收尾速度大;
(4)当3号小球的速度为20m/s时,其受到的空气阻力___________ (选填“大于”“等于”或“小于”)重力;
(5)某小球从足够高的地方由静止下落,则该小球的下落速度v随时间变化的大致图像是___________ 。
物体在流体中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫做流体阻力。流体阻力大小跟相对运动速度大小有关,阻力越大;跟物体的横截面积有关,阻力越大:跟物体的形状有关,头圆尾尖(这种形状通常叫做流线型),速度会越来越大,所受阻力也越来越大,当阻力大到与重力相等时,将以某一速度做匀速直线运动,测量数据见如表。(g取10N/kg)
小球编号 | 1 | 2 | 3 |
小球质量(g) | 2 | 5 | 45 |
小球半径(×10﹣3m) | 5 | 5 | 15 |
小球的收尾速度(m/s) | 16 | 40 | 40 |
A.动车组 B.核潜艇 C.C919大飞机 D.降落伞
(2)轿车的外形常做成流线型,在加速行驶过程中,轿车受到空气的阻力
(3)1号小球以收尾速度运动时受到的空气阻力为
(4)当3号小球的速度为20m/s时,其受到的空气阻力
(5)某小球从足够高的地方由静止下落,则该小球的下落速度v随时间变化的大致图像是
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拉瓦尔管是由两个锥形管构成,其中一个为收缩管,另一个为扩张管,先收缩后扩张,从而产生超声速气流的管道。正常工作状态下,流体在管中运动时,截面小处流速大,截面大处流速小。当气流在收缩管运动时,会被不断加速,到达窄喉出口时,流体流速已经达到超音速,而超音速流体在运动时却不再遵循“截面小处流速大,截面大处流速小”的原理,而是恰恰相反,截面越大,流速越快,流体在扩张管中被进一步加速,直到喷管出口为止,拉瓦尔管实际上起到了一个“流速增大器”的作用。
1883年,瑞典工程师拉瓦尔在他发明的汽轮机中,首先使用这种管道,因而得名。拉瓦尔管广泛使用于超声速风洞、喷气发动机、汽轮机、火箭推进器等需用超音速气流的设备中,是火箭发动机和航空发动机最常用的构件。
拉瓦尔喷管很好的平衡了气流在喷管中亚音速和超音速状态下加速时看似不可调和的矛盾。如图在喷管的喉管(管中间最细的部分)左侧为气流进口,充分燃烧的物质在排出时在喉管处从亚音速被加速到音速,在过了喉管之后,已经达到音速的气流就很快被加速到了7﹣8倍音速的超音速状态,从而产生巨大冲击力。气流温度和气流压强也从非常高的状态,在经历过加速之后变小,这个过程也就是一个能量守恒原理,燃烧后的废气的内能转化成了超音速流的动能。
新型拉瓦尔喷嘴只需消耗少量压缩空气就能产生巨大吹扫力,其结构设计较为紧凑,可应用在狭小空间;拉瓦尔效应是管内加速,喷气出口噪音远远低于传统压缩空气喷嘴,符合工业噪音控制相关法律规定。空气动力学流道,即使工作于较低的空气压力条件下,亦能获得较高的冲击力。
回答下列问题:
(1)园丁师傅在浇灌花草时,把橡胶软管的一端接到自来水龙头上,用手捏着软管另一端使管口截面变小,流出来的水流速度就会______ (选填“变快”“变慢”或“不变”);
(2)在物理学中,我们把______ 称为流体;
(3)“拉瓦尔喷管模型图”中,流体在A、B、C三处的流速关系是vA______ vB______ vC,流体在AB段的平均速度与声速的关系是vAB______ v声;(选填“>”“<”或“=”)
(4)火箭推进器采用拉瓦尔管设计的目的是______ 。
拉瓦尔管
拉瓦尔管是由两个锥形管构成,其中一个为收缩管,另一个为扩张管,先收缩后扩张,从而产生超声速气流的管道。正常工作状态下,流体在管中运动时,截面小处流速大,截面大处流速小。当气流在收缩管运动时,会被不断加速,到达窄喉出口时,流体流速已经达到超音速,而超音速流体在运动时却不再遵循“截面小处流速大,截面大处流速小”的原理,而是恰恰相反,截面越大,流速越快,流体在扩张管中被进一步加速,直到喷管出口为止,拉瓦尔管实际上起到了一个“流速增大器”的作用。
1883年,瑞典工程师拉瓦尔在他发明的汽轮机中,首先使用这种管道,因而得名。拉瓦尔管广泛使用于超声速风洞、喷气发动机、汽轮机、火箭推进器等需用超音速气流的设备中,是火箭发动机和航空发动机最常用的构件。
拉瓦尔喷管很好的平衡了气流在喷管中亚音速和超音速状态下加速时看似不可调和的矛盾。如图在喷管的喉管(管中间最细的部分)左侧为气流进口,充分燃烧的物质在排出时在喉管处从亚音速被加速到音速,在过了喉管之后,已经达到音速的气流就很快被加速到了7﹣8倍音速的超音速状态,从而产生巨大冲击力。气流温度和气流压强也从非常高的状态,在经历过加速之后变小,这个过程也就是一个能量守恒原理,燃烧后的废气的内能转化成了超音速流的动能。
新型拉瓦尔喷嘴只需消耗少量压缩空气就能产生巨大吹扫力,其结构设计较为紧凑,可应用在狭小空间;拉瓦尔效应是管内加速,喷气出口噪音远远低于传统压缩空气喷嘴,符合工业噪音控制相关法律规定。空气动力学流道,即使工作于较低的空气压力条件下,亦能获得较高的冲击力。
回答下列问题:
(1)园丁师傅在浇灌花草时,把橡胶软管的一端接到自来水龙头上,用手捏着软管另一端使管口截面变小,流出来的水流速度就会
(2)在物理学中,我们把
(3)“拉瓦尔喷管模型图”中,流体在A、B、C三处的流速关系是vA
(4)火箭推进器采用拉瓦尔管设计的目的是
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【推荐2】阅读短文,回答问题:
“翼龙”无人机是我国自主研制的一种中低空、长航时、多用途无人机。图甲所示是无人机的图片,下表为其部分技术参数。
“翼龙”无人机装配有一台活塞式发动机,具备全自主平台,可携带各种侦察、测距、电子对抗设备及小型空地打击武器,可广泛应用于如灾情监视、军事活动等科学领域。
(1)从图甲中可以看出无人机机翼上、下侧表面积不相等,这样设计可以达到流过上侧空气的速度______ (选填“大于”、“小于”或“等于”)下侧空气的速度。
(2)活塞式发动机是无人机的核心部件,其基本结构及工作方式如图乙所示,此时该发动机处于______ 冲程。
(3)无人机沿水平方向正常巡航时,发现正前方有一座山峰,为测定无人机与山峰间的距离,其搭载的声呐系统向山峰发出超声波后,经7.2s收到反射信号,超声波在空气中的传播速度为340m/s。则收到反射信号时无人机与山峰间的距离为______ m。
(4)为了确保无人机的飞行速度不超过最大值,工程师给发动机装上了能控制油门大小的限速器,其简化电路如图丙所示,其中Rx的阻值随飞行速度的变大而减小。当飞行速度达到最大值时,电磁铁刚好能够吸下衔铁B,以减小油门C的喷油量,从而控制无人机的速度。但长时间使用后,保护电阻R0的阻值会变大,若不及时更换,则会导致限速值______ 280km/h(选填“>”、“=”或“<”)。
(5)发动机耗油率是指发动机在额定功率下每输出1kW•h能量所消耗的燃油质量,根据相关参数可知,“翼龙”无人机装配的发动机耗油率为______ kg/(kW•h)。
“翼龙”无人机
“翼龙”无人机是我国自主研制的一种中低空、长航时、多用途无人机。图甲所示是无人机的图片,下表为其部分技术参数。
最大飞行速度km/h | 280 | 正常巡航速度km/h | 60 |
最大续航时间h | 2 | 发动机额定功率kW | 75 |
最大载荷量kg | 200 | 最大载燃油量kg | 300 |
机身质量t | 1.1 | 机身长度m | 9.0 |
(1)从图甲中可以看出无人机机翼上、下侧表面积不相等,这样设计可以达到流过上侧空气的速度
(2)活塞式发动机是无人机的核心部件,其基本结构及工作方式如图乙所示,此时该发动机处于
(3)无人机沿水平方向正常巡航时,发现正前方有一座山峰,为测定无人机与山峰间的距离,其搭载的声呐系统向山峰发出超声波后,经7.2s收到反射信号,超声波在空气中的传播速度为340m/s。则收到反射信号时无人机与山峰间的距离为
(4)为了确保无人机的飞行速度不超过最大值,工程师给发动机装上了能控制油门大小的限速器,其简化电路如图丙所示,其中Rx的阻值随飞行速度的变大而减小。当飞行速度达到最大值时,电磁铁刚好能够吸下衔铁B,以减小油门C的喷油量,从而控制无人机的速度。但长时间使用后,保护电阻R0的阻值会变大,若不及时更换,则会导致限速值
(5)发动机耗油率是指发动机在额定功率下每输出1kW•h能量所消耗的燃油质量,根据相关参数可知,“翼龙”无人机装配的发动机耗油率为
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