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人体永动机——靠体温发电能亮的手电筒

备用手电筒一般都是放在家里某个角落里,停电了找东西时才用到,但放置时间久了又没有充电的话,使用起来会发现没电了,那是很气人的。

但是,今天介绍的这款手电筒就可以避免这种尴尬,它是一款既不需要电池,也不需要太阳能,更不利用风力,而是靠人体体温发电的手电筒——Lumen手电筒。它外形并没有什么特别,就像一张电话卡,如图所示,其内置一颗温差电池,只要外部环境温度低于体温,将手指放在上面就能利用温差来为小电筒供电,如图25所示。

这就是体温发电。体温发电是通过半导体,利用温差来获取电能。温差发电的基本原理是“泽贝克”效应。即两种不同的金属连接起来构成一个闭合回路时,如果两个连接点的温度不一样,就能产生微小的电压,且温差越大,产生的电压越大。

Lumen就是利用了这一原理,其上配备一个热电发电机(TEG)的陶瓷部件,它的上部可以感受你手指的温度,下部感受环境温度,再通过两者的温度差进行发电,进而让手电筒工作。

如果环境温度为28摄氏度,Lumen就相当于在3V电压下产生15 mA的电流,过多的电能将被储存在内置的电容器里。

Lumen手电筒比起传统手电筒来说,照明功率偏小,但光通量更大,更方便在照明不良情况下找寻物体,安全导航以及在黑暗中阅读。

请根据上述材料,回答下列问题:

(1)体温发电的根本原理是人体和周围环境间存在___________;

(2)除了文中所讲利用体温发电比用电池供电的优点外,你觉得还有哪些?说一点即可_______。

(3)实际使用中利用体温发电能获得大范围的电压值吗?____为什么?____

温度差 环保 不能, 因为人体与周围环境之间不会有太大温差。 【解析】(1)由材料中的,体温发电的根本原理是人体和周围环境间存在温差。 (2)因为体温发电是通过半导体,利用温差来获取电能的,所以使用时很环保。 (3)由材料中的,只有温差越大时,电压才会越大,但是人体和周围环境之间不会有太大的温差,所以不能利用体温发电来获得大范围的电压值。
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重15N的物体在20N的水平压力F作用下,沿竖直墙面匀速下滑,如图所示.请画出物体所受摩擦力的示意图.

【答案】

【解析】沿竖直墙面匀速下滑,所以水平方向上压力和支持力是一对平衡力,竖直方向上重力和摩擦力是一对平衡力,由于重力为15N,所以摩擦力也是15N;过物体重心,沿竖直向上的方向画一条有向线段,用f表示,如图:

点睛:本题考查的是摩擦力示意图的画法,解题的关键是把各个力的方向分析正确,水平方向的力是平衡力,竖直方向的力也是平衡力。

【题型】作图题
【结束】
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如图所示,图甲是小华同学探究“二力平衡条件”时的实验情景:

(1)小华将卡片(重力可忽略不计)两端的细线绕过滑轮,并挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向________,并通过调整_____________来改变拉力的大小.

(2)为了探究不在同一直线上的两个大小相等的力是否平衡,小华将卡片扭转一个角度,松手后卡片________(选填“能”或“不能”)平衡.

(3)在图甲所示情况下,小华用剪刀将卡片一分为二,两张小卡片迅速向两边分离.此操作是为了探究:_______________________________________.

(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验.其主要原因是________

A.减小摩擦力对实验结果的影响

B.卡片是比较容易获取的材料

C.容易让卡片在水平方向上保持平衡

D.卡片容易扭转

对此,你对小明的实验装置提出的改进意见是_____________________________________________.

相反 钩码数量 不能 不在同一物体上的两个力是否平衡 A 在木块下方装轮子(或垫几根相同的圆木) 【解析】(1)小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码,两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力,拉力的大小等于钩码的重力,并通过调整钩码数量来改变拉力的大小,钩码的数量越多,拉力就越大; (2)旋转改变了两个力的方向,使不在同一条直线上,所以,当旋转两个力不在同一条直线上时,小卡...

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如图甲所示电路中,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像。则该滑动变阻器的最大阻值是____Ω,电源电压是____V。

50 12 【解析】由电路图可知,R0与R1串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由图象可知,电路中的最小电流I0.2A时,R1的电功率P12W,由PI2R可得,滑动变阻器的最大阻值:R150Ω;(2)由图象可知,当电路中的电流I′0.4A时,R1的电功率3.2W,此时R1接入电路的电阻:20Ω,因串联电路中总电阻等于...

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0.784J 【解析】重力的方向竖直向下,所以小于高处落下的一段距离做功, 下降的高度为: 重力对小球做功为:

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600 3000 3600 【解析】这位同学克服物体的重力做的功为: 克服自身重力做的功为: 一共做的功为:

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A. 静电植绒过程中,绒毛和植绒物体表面带上了异种电荷相互吸引,利用了甲图中验电器的工作原理

B. 电磁铁是利用乙图中电流能产生磁场的原理制成的

C. 发电机是利用丙图中电磁感应原理制成的,把电能转换为机械能

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BD 【解析】静电植绒过程中,绒毛和植绒物体表面带上了异种电荷相互吸引,而甲图中验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,A说法错误;电磁铁是利用电流的磁效应制成的,乙图中电流周围存在磁场说明电流的磁效应,B说法正确;发电机原理是电磁感应,丙图中演示的是闭合开关左右移动磁场中的导体,电流表指针发生偏转即电磁感应,机械能转化为电能,C说法错误;电动机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用,丁图演示的也...

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A. B. C. D.

B 【解析】A. 春天,冰雪消融是属于熔化现象,故A错误;B. 露珠是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小水滴,属于液化现象,故B错误;C. 湖水结冰,是水遇冷凝结成固体,故C错误;D. 草叶上的霜是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小冰晶,属于凝华现象,故D错误。故选B.

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