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如题图是世界上第一个全超导核聚变“人造太阳”实验装置,能模拟太阳产生能量。
为了达到聚变所要求的温度,需要用电流产生磁 场,电流的强度非常大,时间长了,线圈就要发热。从这个角度来说,装置不可能长时间运转。为了解决这个问题,人们把最新的超导技术引入到该装置中。
虽然“人造太阳”的奇观在实验室中已经出现,但“人造太阳”所发出的电能在短时间内还不可能进入人们的家中。根据目前世界各国的研究状况,这一梦想最快有可能在50年后实现。
“人造太阳”的实验研究具有十分重大的战略意义。在过去的100年中,人类对能源的研究和使用已从化石燃料的单一化结构,发展到以化石能源为主,核能和水能互补的多元格局。但是,石油、煤炭等化石能源不能过度的开采和使用,目前已经商业化的核裂变能又会产生一定的核废料,同时受到原料的限制。
而核聚变能则被认为是无限、清洁、安全的换代新能源。据专家介绍,自然界最容易实现的聚变反应是氢的同位素--氘和氚的聚变。氘在地球的海水中藏量丰富,多达40万亿吨,如果全部用于聚变反应,释放出的能量足够人类使用几百亿年,而且反应产物是无放射性污染的氦。这就是为什么世界各国,尤其是发达国家不遗余力,竞相研究、开发核聚能的原因所在。
问:(1)在“人造太阳”中,要用到超导材料。超导材料就是在一定条件下,导体的电阻变为 。这里应用超导材料是为了 (选填“增加”或“减少”)线圈产生的热量。
(2)石油、煤炭的化石能源属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源,核能属于 (选填“一次”或“二次”)能源
(3)核聚变的优势有哪些?(写出两点)
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如题图所示是研究磁产生电的实验装置。
(1)图甲所示实验中通过观察 来判断是否有感应电流产生。
(2)若要使图甲的电路中产生感应电流,要满足的条件有:一是开关 ;二是导体AB应 运动。
(3)如图乙所示是实验室用的手摇发电机,在发电机和小灯泡的电路里 (填“串联”或“并联”)一个电流表。①慢慢摇动手柄,观察到电流表的指针左右摆动,这表明该发电机发出的电是 (选填“交流电”或“直流电”)。
②取下电流表,但仍然保持小灯泡和发电机连接,快速摇动手柄,发现灯泡发光,则此过程中 能转化成电能。
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小明要测量某合金块的密度,如题21图,在调节天平时,发现指针偏向分度盘的右侧(如图甲),应将平衡螺母向_______调;调节平衡后,用该天平测量合金块的质量,操作情况如图乙所示,指出其中的错误是:______________ ___,__________________;改正错误后,小明用正确的方法称合金块的质量,平衡时放在盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图丙所示,则合金块的质量为_________g;若量筒中原有20mL的水,则合金块的体积是_________,密度为__________kg/m3。
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(改编)某电热水器的部分参数如表所示,该热水器始终在额定电压下工作。
容 量 | 80 L |
额定电压 | 220 V |
额定功率 | 1 000 W |
设置温度范围 | 30~75℃ |
(1)该热水器将80 kg的水从20℃加热到50℃,至少需多少小时?[已知c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(2)为保证洗浴安全,电热水器一般都装有防电墙,它的工作原理如图甲所示,防电墙相当于一个高值电阻R,热水器的水经它流出,万一发生漏电事故,防电墙可以承受220 V电压中的大部分电压,从而使人体两端的电压小于人体绝对安全电压12 V。若某次发生漏电,为保证安全,防电墙两端的电压U1至少是多少伏?此时流经热水器出水的电流为0.02 mA,R的阻值是多少欧?
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(改编)电动自行车以其节能环保,轻便等优点逐渐成为我们生活中必不可少的交通工具(如题19图所示)。电动车骑行时,蓄电池给车上的电动机供电,为车提供动力。下表是某种型号电动自行车主要的技术参数。
问:(1)当质量为45kg的人骑行时,电动车对地面的压强是多大?
(2)该电动自行
车以额定功率行驶时的工作电流是多大? |
(3)电动车以最高车速匀速行驶时牵引力至少应为多大?(假设电动机的效率为100%)
整 车 | 质 量 | 35kg |
最高车速 | 36km/h | |
轮胎限压 | 2×105Pa | |
与地面的总接触面积 | 20cm2 | |
电池 | 36V/10Ah | |
电动机 | 额定电压 | 24V |
额定功率 | 240W | |
额定电流 |
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探究导体的电阻跟导体长度的关系的电路如图甲所示,通过移动导线夹可改变接入电路中电阻丝的长度。
(1)请用笔画线代替导线将电路实物图补充完整。
(2)实验采取了如下操作步骤,其合理的顺序_____________(填序号)。
A.将导线夹移到某一适当位置;
B.调节滑动变阻器,使电流表和电压表的示数为某一适当值;
C.记录电流表和电压表的示数,并用刻度尺测量接入电路中电阻丝的长度;
D.连接电路;
E.将滑动变阻器的滑片移到最左端;
F.闭合开关;
G.改变接入电路中电阻丝的长度,再测几次。
(3)某次测量时,电压表的示数如图乙所示,则电压为________V。
(4)将所测得的数据进行处理后,作出电阻丝的电阻与长度的关系图象如丙所示。分析图象可得出导体的电阻与长度成 比。
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用如题图所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”。
(1)实验中通过观察________________________来比较电流产生的热量的多少。
(2)为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少,甲、乙两瓶中要装入_________、_________的同种液体。
(3)为达到实验目的,选用的两电阻丝的阻值要________。
(4)实验结论是_________________________________________________。
(5)该实验装置还可以研究通电时间一定时导体产生的热量与________的关系。
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(1)图所示测物体的长度,刻度尺的读数是______cm,图中温度计的读数是______℃。图汽车速度仪的示数是____________。
(2)在探究平面镜成像特点实验时,如图所示,取两段等长的蜡烛A和B一前一后竖放在直尺上,点燃玻璃板前的蜡烛A,从玻璃板的_________(选择“A”或 “B”)侧观察玻璃板所成的像,两段等长的蜡烛是为了比较像与物的__________关系,移动蜡烛B,总是不能与蜡烛A的像重合,原因可能是____________。
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