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11月29日上午,世界首条商业运营氢能源有轨电车正式在高明上线启动,高明氢能源有轨电车示范线首期工程开通的范围为沧江路站—智湖站,线路长约6.5km,设车站10座,其中换乘站1座,平均站间距约640m,该项目运营车辆采用以氢能源为动力的100%低地板、铰接式现代有轨电车,采用3节编组,车厢内部宽敞,设有60个座位,车辆头尾两端均设驾驶室,可双向行驶,最高时速可达70公里。
据介绍有轨电车的特别之处在于采用氢燃料电池作为动力源。氢燃料电池的原理,简单来说相当于一个“发电机”,即通过燃料电池内氢和氧相结合的化学反应产生电能,源源不断为车辆供电,驱动有轨电车。氢燃料电池发电,这一发电过程相当于电解水的逆过程,唯一的产物是水,因此做到了污染物“零排放”。新型的有轨电车搭载了230kW大功率氢燃料电池堆和大容量钛酸锂电池,两者配合为车辆供电。有轨电车运行时,氢燃料电池作为牵引主动力,锂电池则在启动加速阶段提供辅助动力,车辆最高能以时速70公里持续运行。每列车安装6个储气瓶,每瓶约储氢量3kg,续航能力可达100km 。车辆惰行、停站时,燃料电池为锂电池充电;制动时,锂电池回收制动能量,实现能量的循环利用。氢燃料电池和锂电池的混合动力,具有响应快、启动加速性能好、制动能量回收率高等突出优势。
(1)氢燃料电池发电,本质上是将________能直接转化为_______。
(2)如果每节车厢设有高速WIFI(无线)服务,可在线分享照片、视频等,这是利用________来传递信息的。
(3)每瓶3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为_________ J(氢燃料的热值为1.4×108J/kg)
(4)这种新型的电车使用大功率氢燃料电池供电,供电5小时的电能有_________ 度。
(5)相对于氢能源有轨电车,燃油汽车比较耗油且环境污染严重,目前高明区汽车保有量在迅速增长,如果每辆汽车每年耗油1.8t,汽车内燃机的效率平均为30%,如果把内燃机效率提高1%,则每年每车可节约燃油_________t(结果保留两位小数)。
小勇利用如图所示的实验装置“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”,他将实验中观察到的现象记录在下表中。
次数 | 开关 | 磁场方向 | 导体ab的运动方向 | 电流计指针的偏转方向 |
1 | 断开 | 上N下S | 向右运动 | 不偏转 |
2 | 闭合 | 上N下S | 向右运动 | 向左偏转 |
3 | 闭合 | 上N下S | 向左运动 | 向右偏转 |
4 | 闭合 | 上N下S | 向上运动 | 不偏转 |
5 | 闭合 | 上S下N | 向下运动 | 不偏转 |
6 | 闭合 | 上S下N | 向右运动 | 向右偏转 |
7 | 闭合 | 上S下N | 向左运动 | 向左偏转 |
(1)分析得出:_____电路中的部分导体在磁场里做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流。
(2)比较实验2和3(或6和7)可知:在磁场方向相同时,感应电流的方向与_________有关。
(3)若保持导体ab不动,要产生感应电流,正确的操作是____________。
(4)下列电器中,应用电磁感应原理制成的是________。
A.电铃 B.电风扇 C.动圈式话筒 D.动圈式扬声器
(5)针对这个实验,小勇进行了进一步的探究,他提出了“感应电流的大小可能与导体切割磁感线的运动速度有关”的猜想,于是他设计了如下的实验方案:
①保持磁场强弱不变,让导体ab以 ______(填“相同”或“不同”)的速度沿相同方向做切割磁感线运动,观察电流计指针偏转幅度大小。
②如果电流计指针偏转幅度不同,说明感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度______(填“有关”或“无关”)。
电冰箱是我们普遍使用的家用电器。
(1)普通家用电冰箱的电源使用的是_________(选填“直流电”或“交流电”);它与其它家用电器应_____联;为了使用的安全,应使用___孔的插座。
(2)某电冰箱的铭牌上标有“220V,120W”字样,当压缩机正常工作时,此冰箱正常工作6h消耗的电能为____度。
(3)为了节约用电,热的食物放入电冰箱之前应将其自然冷却到___________。如果在密闭绝热的房间里长时间打开正常工作的电冰箱门,房间的温度会________(选填“升高”“降低”或“不变”)。
家用电饮水器有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制),从说明书上收集到如下表数据及图所示的电路原理图。
热水箱容量 | 2.5 L |
额定电压 | 220 V |
加热状态的功率 | 440 W |
保温状态的功率 | 50 W |
(1)当温控开关S0断开时,电饮水器处于________工作状态;
(2)求电饮水器在加热状态下的工作电流________;
(3)求电阻R2的阻值_______;
(4)连续加热50s时,水吸收了19800J的热量,求此时电饮水器的效率______。
为了减少环境污染,很多农村地区改用液化气烧菜做饭,某钢瓶装有液化气,已知液化气的热值为4.2×107 J/kg,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),求:
(1)完全燃烧0.1kg液化气放出的热量是多少?
(2)若这些热量的50%被初温为20℃,质量为10kg的水吸收,则水吸收的热量是多少?
(3)这时水温升高到多少?
在测定“小灯泡的额定电功率”的实验中,电源电压为3V,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω,滑动变阻器上标有“20Ω,1A”字样。
(1)连接电路时开关应___________,请你将图甲实物电路连接完整。
(________)
(2)闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片P应位于_______(选填“A”或“B”)端。
(3)小叶同学闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数(如图乙所示)为______V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向______(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V。
(4)小叶同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I-U图象,根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是________W。
(5)小叶同学通过小灯泡的I-U图象,发现小灯泡的电阻是变化的,主要原因是_______ 。