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如图是我市江滩风景区风力发电的情景,该地区空气密度为1.3Kg/m3,一台风车的...

如图是我市江滩风景区风力发电的情景,该地区空气密度为1.3Kg/m3,一台风车的轮叶转动时可以形成面积为1m2的圆面.下表给出了在不同风速下一台风车获得的能量,当风力强劲时这些风车提供的电能既能让节能景观灯正常发光,同时还可以将电池充满电.风力不足时,由风力发电系统和蓄电池共同给景观灯通电,为景区照明.
平均风速(m/s)51015202530
1s内获得的能量(×104J)4812162024
(1)若风速为10m/s,则1分钟内有多少千克的空气流冲击风车轮叶转动形成的圆面.
(2)若此地年平均风速为10m/s,10台这样的风车一年(工作时间按4000h计算)获得的风能相当于完全燃烧多少千克煤?(煤的热值为3×107J/Kg)
(3)若某时间内风力强劲,风速为15m/s,一台风车工作1小时所产生的电能供30只电能耗尽状态的“24V 10Ah”的高能蓄电池充满电,求这台风车发电的效率.

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(1)已知风速及时间,由s=vt可求出风在时间t内的路程,然后可求出吹到发电机轮叶上的空气体积,最后求出空气的质量; (2)先求出发电机发电的能量,然后再求出所燃烧的煤的质量; (3)先求出发电机发的电能,然后求出蓄电池获得的电能,最后求风车发电的效率. 【解析】 (1)t=1min=60s内吹到风车叶轮上空气的体积V=Svt=1m2×10m/s×60s=600m3, 空气的质量m=ρV=1.3kg/m3×600m3=780kg, 答:1分钟内有780千克的空气流冲击风车叶轮转动形成的圆面上. (2)风速为10m/s时,10台这样的风车一年获得的能量 W=8×104J/s×4000×60×60s×10=1.152×1013J, 需要燃烧煤的质量m===3.84×105kg, 答:获得的风能相当于完全燃烧3.84×105千克煤释放的能量. (3)风速为15m/s,一台风车工作1小时获得的风能 W风=12×104J/s×1×60×60s=4.32×108J, 蓄电池获得的电能W蓄电池=24V×10A×1×60×60s×30=2.592×107J, 风车发电的效率η=×100%=×100%=6%, 答:这台风车发电的效率是6%.
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考点分析:
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如图甲所示的滑轮组,每个滑轮等重.不计绳重和摩擦,物体重G1从200N开始逐渐增加,直到绳子被拉断.每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度.图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图象.
(1)每个动滑轮重______牛,
(2)绳子能承受的最大拉力是______牛,
(3)当滑轮组的机械效率为80%时,物体重______牛.
(4)拉______N重物时不省力也不费力.

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小明想测额定电压为2.5V,正常工作电流小于0.3A的小灯泡的电阻.
(1)如图是小明没有连接完的实物电路,请你用笔画线代替导线将实物图补充完整.(要求滑动变阻器连入电路的阻值最大)
次数U/VI/AR/Ω
11.50.17______
22.00.18______ 
32.51.0______ 
430.23______
(2)连接好电路后,小明进行了实验,记录的数据如上表所示.请仔细分析分析实验数据,回答以下问题:
①表中有一个明显的错误数据,请指出错误数据并分析产生的原因:______
②小灯泡正常发光时的电阻为______Ω.
(3)完成上述实验后,小明想用原电路测量一段电阻丝Rx的阻值(约10Ω).他用电阻丝替换了灯泡,闭合开关,发现电压表已损坏,将其拆除,不改变其他电路元件的连接方式,小明也完成了实验.请简述实验步骤并写出计算Rx的最后表达式.(已知滑动变阻器的最大阻值为R
实验步骤:闭合开关,使滑动变阻器连入电路的阻值最小(为零),记下电流表的示数I1;将滑动变阻器连入电路的阻值最大,记下电流表示数I2
请写出表达式:Rx=______

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如图所示是小新同学做“制作、研究电磁铁”实验的示意图,他在实验中发现大铁钉A比B能吸引更多的大头针.根据图示的实验现象他得出的结论是:当    一定时,电磁铁的线圈匝数越多,磁性    .将滑动变阻器的滑片向右移动时,铁钉吸引的大头针将    (填“变多”、“变少”或“没有变化”).
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(1)如图1所示,物体A重20N,滑轮重1N,绳重不计,弹簧秤示数为25N,则物体B的重为    N,A受到的合力为    N.
(2)两个完全相同的容器中,分别盛有A、B两种液体,将两个完全相同的小球分别放入容器中,当两球静止时,液面相平,两球所处的位置如图2所示.此时小球在A液体中受到的浮力    小球在B液体中所受的浮力(填:“>”、“<”或“=”);此时A液体对容器底压强    B液体对容器底的压强(填:“>”、“<”或“=”)
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探究:固体熔化时温度的变化规律
炎热的夏季,家中的蜡烛、柏油路上的沥青会变软.而冰块熔化时,没有逐渐变软的过程.由此推测,不同物质熔化时,温度的变化规律可能不同,我们选用碎冰和碎蜡研究物质的熔化过程.为让碎冰和碎蜡均匀和缓慢地熔化,我们把碎冰放到盛有温水烧杯中,把碎蜡放到盛有热水的烧杯中分别进行实验并记录数据,实验装置如图甲所示.
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(1)图乙是______(选填“冰”或“蜡”)的温度随时间变化的图象.图丙所示温度计显示的是蜡某时刻的温度,它的示数是______℃.
(2)在冰和蜡熔化过程中,如果将试管从烧杯拿出来,冰和蜡停止熔化.将试管放回烧杯后,冰和蜡又继续熔化.说明固体熔化时需要______
(3)如果让你自己实验探究冰和蜡熔化时温度的变化规律,你在实验中会想到注意哪些问题呢?请你至少写出两条注意事项.
______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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