电动拖盘搬运车
如图甲是超市常用的一种电动拖盘搬运车,用于运输、提升货物,常被称作“地牛” .下表是其相关参数,其电路工作原理示意图如图乙.当闭合开关S1时,进退电动机M1工作,驱动“地牛”前进或后退.当闭合开关S2时,提升电动机M2工作,将货物提升到指定高度。电源是电压为36V的蓄电池组,当电池容量低于满容量的10%时,会报警提醒,返回充电座。电机效率是指电动机获得的有用机械能与消耗电能的比值.(g取10N/kg)
型号 | 自重 | 最大载货量 | 蓄电池电压 | 蓄电池容量 | 进退电机额定电压额定功率 | 提升电机额定电压额定功率 | 电机效率 |
PTE20X | 4×102kg | 2×103kg | 36V | 80Ah | 36V 900W | 36V 800W | 80% |
(1)下列关于电动拖盘搬运车的蓄电池的说法错误的是
A.蓄电池组是由若干节蓄电池串联组成的
B.蓄电池组充电时,蓄电池相当于用电器
C.蓄电池充电的过程中,电能转化为化学能
D.充足电一次,消耗的电能约2.88×105J
(2)利用“地牛”将0.8×103kg的货物放至货架,闭合开关
(3)“地牛”仪表盘上有可显示所载货物质量的仪表,其电路如图丙所示。电源电压18V,电流表(0~0.6A),滑动变阻器R4(60Ω,1A),压敏电阻R3的阻值与所受压力F的关系如图丁所示。压敏电阻R3是由
(4)“地牛”检测到电池容量低至10%时会报警提示返回充电.若返回过程中受到的阻力为车自重的0.4倍,剩余电池容量40%的能量可供“地牛”克服阻力做功.为确保“地牛”能顺利返回充电,需要充电时“地牛”离充电座不过
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材料一:
《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作,其中关于一种叫“筒车”的古代农业机械这样记载道:“凡河滨有制筒车者,堰陂障流绕于车下,激轮使转,挽水入筒,一一顷于机内,流入亩中,昼夜不息,百亩无忧。”图甲为文中记载的筒车,图乙为筒车的简化示意图。
材料二:
现代灌溉系统具有定时、循环灌溉功能,结合土壤检测系统和气象监控站,可实现设施农业和大田农业自动灌溉需求,高效又节省人力资源。使用水泵灌溉梯田时,如图丙,水泵依靠电机运转抽水浇灌秧苗,利用电机做功是为了对水产生稳定的压力,可以将水以一定速度推到高处。某水泵出水管横截面积为1.2×10-2m2,出水速度恒定为 2m/s, 灌溉不同高度所需的水压和电机效率如下表所示。
灌溉高度h/m | 所需压强 p/×106Pa | 电机效率η/% |
8 | 0.25 | 62.5 |
40 | 0.55 | 85 |
50 | 0.65 | 80 |
(2)取水筒的容积越大,筒车旋转一周提升的水就越多,那么对进入接水槽的水所做的功越
(3)若接水槽离取水处高4m,水轮上有12个取水筒,一个取水筒每次可取水4kg,筒车旋转一周所用时间为60s,水流冲击筒车的总功率为40W,水流做的总功为
(4)材料二中,分析表中信息可知,灌溉高度为
无链条电动自行车
无链条电动自行车,被称为“没有链条的混合动力电动自行车”。它相比传统自行车具有很多优点,如:省力、耐用、安静、结构简单等,因此,无链条电动自行车是城市中一种理想的交通工具。
如图所示为一种在售的无链条电动自行车。它结合了电子动力和人体动力,此车既可以通过给锂电池充电获得能量,也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量。骑行者踩脚踏板的动能可转化为电能,存储在自行车框架中的锂电池内,之后通过电动机驱动后轮转化成动能,以此驱动自行车前进。因此使骑行者骑得更省力,同时也能减少对环境的污染。
为了保证电动车的续航能力,该车采用了能量密度大的锂电池,其能量密度达0.2kW·h/kg,能量密度是指存储能量与电池质量的比值。下表是该无链条电动自行车的主要技术参数(表中电池容量=放电电流×放电时间,例如,1Ah 是指以1A的电流能连续工作 1h):(g 取10N/kg)
整车 | 整车质量 | 40kg |
最大车速 | 26km/h | |
最大噪声 | ≤30dB | |
锂电池 | 电压 | 40V |
容量 | 10Ah | |
电动机 | 额定功率 | 180W |
(1)电动车行驶时极为安静是从
(2)图中这款车的锂电池最多所能储存的电能约为
负压式救护车
2020 年 2 月 5 日下午,经过 11 天加班赶产的 20 辆负压救护车,在安徽芜湖全部完工并顺利交付。这批负压救护车将由安徽省经信厅统一调配,发往疫情形势严重地区,用于感染者的安全隔离与转运,后经国内汽车厂家的合作,“负压救护车”的产能进一步提升。截至 2 月 15 日,累计 360 辆负压救护车交付湖北抗疫一线使用。那么,什么是负压式救护车?这种救护车较常见的救护车又有何区别呢?其实,这种车最大的特点是负压。所谓负压,就是利用技术手段,使车内气压低于外界大气压,这样空气在自由流动时只能由车外流向车内,并且可以利用真空泵将车内的空气通入特制的电热丝容器内进行高温消毒后排出,在救治和转运传染病人时可以最大限度地减少交叉感染的几率。车上还配备了呼吸机、除颤仪、心电监护仪等全套抢救设备,安装了消毒灯、中心供氧接口等,后期清创缝合手术和心肺复苏等抢救都可以在救护车上进行,这在普通救护车上是难以实现的。
(1)相比较于普通救护车,“抗击疫情”中使用负压式救护车的最大好处是
(2)在利用电热丝高温消毒的过程中,是将
(3)负压救护车内安装了消毒灯、中心供氧接口等设备,消毒灯是利用
(4)负压空间的产生主要是通过排风机向车外空间主动排风,以及舱室的密封处理实现的。若车内气压为外界标准大气压的 90%,车顶的面积大约为 4m2,车顶受到的内外压力差为
(5)若车载排风机每 t 时间段排出空气的体积为 V,每立方米这样的空气的动能是E。若该排风机的效率为 η,则该排风机的功率的表达式为
福建号首次海试2024年5月8日下午,中国第三艘航母“福建”号完成为期8天的首次试航,顺利返回码头,福建舰是由我国完全自主设计,建造的首艘电磁弹射型航母,其满载时的排水量为8×105t。
福建舰采用平直通长飞行甲板,配置了全球领先的电磁弹射装置,此装置主要由弹射器和磁场较强的电磁轨道组成,弹射器在电磁轨道上,并与舰载机的前轮连接。当弹射器内的导体通以强大电流时,就会受到强大的推力而带动所搭载的舰载机向前运动,使舰载机被弹射飞出。福建舰的电磁弹射装置简易结构如图甲所示,空载的舰载机质量为10t,舰载机起飞时需要达到一定的速度(相对于空气),因此需要建造较长的起飞跑道。电磁弹射轨道上舰载机的速度v与路程s的关系如图乙所示,为了使福建舰海试成功,技术人员还在风洞中模拟了舰载机的升力F与速度v的关系,如图丙所示;(1)舰载机满载时起飞的最低速度
(2)福建舰满载时受到的浮力是
(3)若航母静止在水面上,则空载的舰载机起飞需要至少
(4)若航母以54km/h的速度航行,为使空载的舰载机能够起飞,需要至少
(5)电磁弹射技术的优势之一是电磁弹射的弹射力度可以根据舰载机的类型不同进行调节,无论是轻型还是重型飞机,都能找到合适的弹射力度。如果你是电磁弹射器的设计师,请写出一种可以方便改变弹射器的弹射力度的方法:
无链条电动自行车
无链条电动自行车,被称为“没有链条的混合动力电动自行车”。如图1为一种在售的无链
条电动自行车。它结合了电子动力和人体动力,此车既可以通过给锂电池充电获得能量,也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量。骑行者踩脚踏板的动能,可转化为电能,存储在自行车框架中的锂电池内,之后通过电动机驱动后轮转化成动能,以此驱动自行车前进。因此使骑行者骑得更省力,同时也能减少对环境的污染。
为了保证电动车的续航能力,该车采用了能量密度大的锂电池,其能量密度达160Wh/kg。能量密度为存储能量与电池质量的比值。
整车 | 整车质量 | 40 kg |
最大车速 | 26 km/h | |
最大噪声 | ≤30 dB | |
锂电池 | 电压 | 36 V |
容量 | 10 A•h | |
电动机 | 额定功率 | 180 W |
(1)无链条电动自行车可将骑行者踩脚踏板所产生的动能通过
(2)与汽车相比,电动自行车启动较快的原因之一是电动自行车质量小,具有的
(3)图中这款车的锂电池最多所储存的电能约为
(4)若测试时质量为60kg的骑行者不踩脚踏板,仅靠锂电池驱动,在平直路面上可连续匀速行驶2.7×104m,已知行驶时的阻力为车对地面压力的0.04倍,则电动机的效率为
变频空调机
空调机中有被称为“冷媒”的物质,利用它的物态变化可以实现室内、室外热量的转移,如图所示是空调机制冷系统的原理图,其中压缩机的作用是对气态“冷媒”加压,并使“冷媒”在管内循环,压缩机的转速越大,“冷媒”的流量越大,空调机的制冷能力就越强。
压缩机的转速由供电频率决定,“变频空调”是与传统供电频率不变的“定频空调”相比较而产生的概念,与“定频空调”相比,变频空调机的变频器可以在一定范围内调节供电频率,从而改变压缩机的转速,达到控制“冷媒”流量的目的。
变频空调机开始工作时,以最大功率进行制冷,当室内温度快速降至设定温度后,压缩机随机处于低速持续运转状态,维持室温基本不变。
表一表示某型号变频空调机的“冷媒”流量与变频器供电频率之间的对应关系。
表二表示该型号变频空调机部分参数之间的对应关系,其中:制冷量是指单位时间内空调机从密闭区域内去除热量的总和;能效比是空调机在额定状态工作时,制冷量与输入功率之比。
表一:
频率f/Hz | 30 | 50 | 70 | 90 | 110 | 130 |
流量Q/kg·h-1 | 38 | 72 | 106 | 140 | 174 | 208 |
表二
最小 | 额定 | 最大 | |
输入功率/W | 130 | 700 | 1400 |
制冷量/W | 650 | 3600 | |
能效比 | - | 3.8 | - |
(1)空调机工作时,当液态“冷媒”
(2)关于变频空调机,下列说法正确的是
A.变频空调的压缩机与定频空调一样,也是断断续续工作的
B.空调机制冷时,图中钢管A内流动的是气态“冷媒”
C.空调压缩机是利用降温的方法使“冷媒”发生物态变化的
D.变频器供电频率越小,空调机的制冷能力越强
(3)根据表一中的数据,请在坐标系中画出“冷媒”流量Q与变频器供电频率f之间的关系图线
(4)表二中空调机制冷量为
(5)夏天,上述空调机开始工作0.5h后,家中房间温度降至设定温度,随机空调机处于低速稳定运转状态,又工作10h,全过程共消耗电2.9kWh,则前0.5h内空调机消耗的电能是
空调A(定频) | |
工作方式 | 定频 |
产品匹数 | 1.5匹 |
制冷量 | 3500W |
制冷功率 | 1100W |
循环风量 | 650m3/h |
空调B(变频) | |
工作方式 | 变频 |
产品匹数 | 1.5匹 |
送风制冷量 | 200W |
制冷制冷量 | 5200W |
送风功率 | 100W |
制冷功率 | 1400W |
(2)小明在进行综合实践活动“对家庭用电的调查研究”时想要测量一下定频空调A的制冷功率。小明只将A空调接入家庭电路中,让空调开始工作30分钟,如图乙所示的电能表上的指示灯闪烁了330次,则A空调工作的功率为
(3)表二为变频空调B的部分参数,其中制冷量表示每秒钟空调带走室内热量的总和。若10小时内A、B两台空调均带走室内热量17.5kW·h,则空调B送风的时间为
如图甲所示是超市常用的一种电动搬运车,用于超市卖场与库房间的货物运输及提升。下表是其相关参数,其电路工作原理示意图如图乙.当闭合开关S1时,提升电动机M1工作,将货物提升到指定高度,当闭合开关S2时,进退电动机M2工作,驱动搬运车前进或后退。电源是电压为36V的蓄电池组,当电池容量低于满容量的10%时会报警提醒,返回充电座充电,电机效率是指电动机获得的有用机械能与消耗电能的比值。(g取10N/kg)
型号 | 自重 | 最大载货量 | 蓄电池电压 | 蓄电池容量 | 进退电机额定电压额定功率 | 提升电机额定电压额定功率 | 电机效率 |
PTE20X | 4×102kg | 36V | 80Ah | 36V 900W | 36V 800W | 80% |
(2)下列关于对搬运车的蓄电池的说法正确的是
A.蓄电池充足电一次,储存的电能约3.6×105 J B.蓄电池组充电时,电能转化为化学能
C.蓄电池放电的过程中,蓄电池相当于用电器 D.蓄电池组是由若干节蓄电池并联组成的
(3)利用搬运车将的货物放至货架,闭合开关
(4)搬运车上有显示所载货物质量的仪表,其电路如图丙所示,电源电压24V,电流表(),滑动变阻器R4(60Ω 1A),压敏电阻R3的阻值与所受压力F的关系如图丁所示,由电流表改装的“质量表”,显示盘上的刻度在最
壁挂式纯水机随着生活水平的日益提高,一种新式的净水器——壁挂式纯水机(如图所示),逐渐进入人们的家庭和办公室。壁挂式纯水机集净水及加热为一体,全电脑自动制水和补水,是未来20年内更健康、更方便、更经济的饮水解决方案。
壁挂式纯水机的制水系统主要采用反渗透膜技术。其原理是利用增压泵对水施加一定的压力使水分子和离子态的矿物质元素通过反渗透膜,而溶解在水中的绝大部分无机盐(包括重金属)、有机物以及细菌、病毒无法通过反渗透膜(反渗透膜上的孔径只有0.0001微米,而病毒的直径一般有0.02微米),从而使渗透过的纯净水和无法渗透的浓缩水严格的分开。浓缩水通过出水口直接排入下水道,而纯净水则通过导管进入机体内部的储水箱。
纯水机内部还有一个水箱——热胆,加热系统会自动对热胆中的水进行加热,当水温达到设定温度时,则自动停止加热。当热胆中的水由于输出而减少时,储水箱会自动向热胆输入常温水,到达指定水位则自动停止补给。
下表为某品牌壁挂式纯水机的铭牌。其中,产水功率为增压泵对水施加一定的压力时消耗的电功率;净水流量是单位时间内通过反渗透膜的纯净水的体积。
产品型号 | YR1662-RO | 额定电压 | 220V~50Hz |
额定功率 | 585W | 加热功率 | 560W |
热水温度 | ≥85℃ | 产水功率 | 25W |
适用水压 | 0.05~0.3MPa | 净水流量 | 0.2L/min |
使用温度 | 5℃~38℃ | 热胆容量 | 1L |
出水水质 | 出水直饮 | 储水箱容量 | 4L |
A.水质电阻率越高,水的导电性越强,水的纯度越高
B.水质电阻率越高,水的导电性越弱,水的纯度越低
C.水质电阻率越高,水的导电性越强,水的纯度越低
D.水质电阻率越高,水的导电性越弱,水的纯度越高
(2)若从储水箱流入热胆的水温为25℃,加热系统将胆内的水加热到85℃时自动停止加热,则热胆内的水吸收的热量为多少
(3)若题(2)中,加热系统从开始加热到停止加热所用的时间为10min,则该加热系统的加热效率是多少
(4)根据该壁挂式纯水机铭牌可知,若某次储水箱中的水被一次性全部输出,则制水系统需要工作
变频空调
空调作为家用电器越来越多地进入千家万户。如题1图甲所示,空调工作的基本原理是利用压缩机将气态“冷媒”物质加压进入冷凝器,变成液态。液态“冷媒”进入蒸发器,变成气态。传统空调压缩机依靠其不断地“开”、“停”来调节室内温度,其一开一停之间容易造成室温忽高忽低。变频空调则依靠控制压缩机转速的快慢达到控制室温的目的,不但电能消耗少,而且室温波动小,大大提高舒适度。例如,某品牌变频空调和定频空调在教室内测试时的功率—开机时间图象如题1图乙和图丙。变频空调先通过大功率P1将温度降低到设定温度后,改变自己压缩机的频率,将功率降至P2;普通空调开机后,通过固定功率P'吹冷风,再反复运行或停止运行,以实现制冷。
请根据以上材料回答下面问题:(1)液态“冷媒”进入蒸发器,变成气态,该物质发生的物态变化名称是
(2)题1图乙所示某品牌变频空调工作1h消耗的电能是
(3)若定频空调开机时间1h,消耗电能0.6kW·h,“开”、“停”过程中能量损耗不计,根据题1图丙分析,定频空调功率P'是
(4)为了根据室内温度控制空调通断,小珠利用电磁铁(线圈电阻忽略不计)、热敏电阻R1、定值电阻R0=60Ω,设计并制作了如题2图甲所示自动控制电路。其中电源电压恒为3V,热敏电阻R1的阻值随温度升高而减小,变化情况如表所示。当气温升至30℃时,通过电磁铁的电流为I0,衔铁会被吸下,接通R0和空调线路,此时R1、R0的连接方式是
温度 | 24 | 26 | 28 | 30 | 32 | 34 |
R1阻值/Ω | 40 | 30 | 26 | 20 | 18 | 15 |