1. 為了探究彈性勢能的大小跟哪些因素有關,小明同學有如下猜想
初二物理:
為了探究「彈性勢能的大小跟哪些因素有關」,小明同學有如下猜想:
猜想一:彈性勢能的大小與彈簧的材料有關;
猜想二:彈性勢能的大小與彈簧被壓縮的程度有關.
為探究猜想一是否正確,小明同學設計了如圖甲所示的實驗裝置,探究方案如下(以下所有彈簧被壓縮後都未超過其彈性限度):
① 將A、B兩根外形完全相同,材料不同的彈簧分別按圖甲安裝好;
② 將小球置於彈簧A的右端,使彈簧被壓縮的長度為3cm(見圖乙),放手後小球被彈出,並與一木塊相碰,木塊被推動了一段距離S1;
③ 將小球置於彈簧B的右端,使彈簧被壓縮的長度為3cm,放手後小球被彈出,並與在同一位置的同一木塊相碰,木塊被推動了一段距離S2;
④ 比較S1、S2得出結論.
(1)比較以上實驗數據,若__________ ,說明彈性勢能的大小與彈簧的材料有關;若____________________,說明彈性勢能的大小與彈簧的材料無關.
(2)由於彈性勢能的大小不便用儀器測量,本實驗中把彈性勢能的大小轉換為觀察木塊被推動的距離,這種研究方法叫轉換法.請你按要求舉出兩個在探究中用轉換法的實例:
①用「光線」表示光的傳播路徑②摩擦力大小的測量③功率的定義
(3)請將探究猜想二的方案補充完整.
①將彈簧A按如圖甲安裝好;
②將小球置於彈簧A的右端,使彈簧被壓縮的長度為2cm,放手後小球被彈出,並與一木塊相碰,木塊被推動了一段距離S2;
③______________________________________________________________________________________.
④______________________________________________________________________________________.
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(1)、S1=S2、 S1=/(不等於)S2
(2)③將小球置於彈簧B的右端,使彈簧被壓縮的長 度為1cm(彈性限度內不等於2即可),放手後小球被彈出,並與一木塊相碰 ,木塊被推動了一段距離S3;
④比較S2、S3得出結論.
2. 風速杯應怎樣改進
1 風向部分:
風向部分由保護風杯的護圈所支撐。由風向標,風向軸及風向度盤等組成,裝在風向度盤上的磁棒與風向度盤組成磁羅盤用來確定風向方位。當旋轉處於風向度盤外殼下的托盤螺母時,托盤把風向對盤托起或放下,使錐形軸承與軸尖離開或接觸。風向示值由風向指針在風向度盤的穩定位置來確定。
2 風速部分
風速感測器採用的傳統三杯旋轉架結構。它將風速線性地變換成旋轉架的轉速。為了減小啟動風速,採用塑制的輕質風杯,錐形軸承支撐。在旋轉架的軸上固定有一個齒狀的葉片,當旋轉架在隨風旋轉時,軸帶動著葉片旋轉,齒狀葉片在光電開關的光路中不斷切割光束,從而將風速線性地變換成光電開關的輸出脈沖頻率。儀器內的單片機對風感測器的輸出頻率進行采樣,計算。最後儀器輸出瞬時風速,一分鍾風速,瞬時風級,一分鍾風級,平均風級對應的浪高。測得的參數在儀器的液晶顯示器上用數字直接顯示出來。
為了減少儀器的功耗,儀器中的感測器和單片機都採取了一些降低功耗的專門措施。
為了保證數據的可靠性,儀器中還帶有電源電壓檢測電路。當電源電源低於3.3V左右時,儀器顯示器顯示「欠壓」提示用戶電源電壓太低數據已不可靠應及時更換電池。
儀器內還設計有電源控制電路,用電路來替代機械開關來控制儀器的投斷電。
3. 如圖所示為小明同學設計的「風力測試儀」。o為轉動軸,p為金屬球,op為金屬桿,a
(1)因電壓表的內阻很大、在電路中相當於斷路,
所以,滑片的移動不能改變電路中的電流,但可以改變電壓表所測電阻的阻值,
當風力變化時,電路中的總電阻不變,電路中的電流不變,燈泡的實際功率不變,而電壓表的示數變化,
所以,該裝置通過觀察電壓表的示數來判斷風力的大小;
(2)無風時,電壓表被短路,示數為0V;
(3)由(1)的分析可知,滑片的移動不能改變電路中的電阻,即電路中的電流不變,
所以,不能在電路中串聯接入一個電流表,通過觀察電流表的示數來判斷風力的大小.
答:(1)電壓表的示數;
(2)無風時,電壓表被短路,示數為0V;
(3)不行,因為電路中電流大小不變.
4. 如圖所示為小明同學設計的「風力測試儀」。o為轉動軸,p為金屬球
一個是現象和風力強度的關系不是線性,對研究不太方便,要用三角函數那些~
另外一個就是逆風的問題~如果剛好完全逆風,是測不出電阻的~因為會把OC往反方向吹~
研究問題嘛.就是例如如何確認風的強度?怎麼在電流和風強間建立一個函數
5. 為了測定風速的大小,小明設計了四種裝置,如圖所示.圖中探頭、金屬桿和滑動變阻器的滑片P相連,可上下
A、當風速增大時,彈簧被壓縮,滑片下移,而不是上移,故與題干要求不符,故A錯誤;
B、當風速增大時,彈簧被壓縮,滑片下移,即滑動變阻器接入電路的阻值變大,根據串聯電路分壓的特點可知,滑動變阻器兩端電壓變大,則定值電阻兩端電壓減小,即電壓表示數變小,故B錯誤;
C、當風速增大時,彈簧被拉伸,滑片上移,即滑動變阻器接入電路的阻值變小,根據串聯電路分壓的特點可知,滑動變阻器兩端電壓變小,即電壓表示數變下小,故C錯誤;
D、當風速增大時,彈簧被拉伸,滑片上移,即滑動變阻器接入電路的阻值變小,根據串聯電路分壓的特點可知,滑動變阻器兩端電壓變小,則定值電阻兩端電壓增大,即電壓表示數變大,故D正確.
故選D.
6. 2010年無錫中考物理卷及答案
2010年無錫市考試
物理試題
注意事項:
1.本試卷1至2頁為選擇題,共24分,3至6頁為非選擇題,共76分。全卷滿分100分,考試時間100分鍾。考生答題全部答在答題卡上,答在本試卷上無效。
2.請認真核對監考教師在答題卡上所粘貼條形碼的姓名、考試證號是否與本人相符合,再將自己的姓名、考試證號用0.5毫米黑色墨水簽字筆填寫在答題卡及本試卷上。
3.答選擇題必須用2B鉛筆將答題卡上對應的答案標號塗黑。如需改動,請用橡皮擦乾凈後,再選塗其它答案。答非選擇題必須用0.5毫米黑色墨水簽字筆寫在答題卡的指定位置,在其它位置答題一律無效。
4.作圖題必須用2B鉛筆作答,並請加黑、加粗。
一.選擇題(本題共12小題,每小題2分,共24分。每小題給出的四個選項中只有一個選項正確)
1.關於聲現象,下列說法正確的是
A.聲音是由物體的振動產生的
B.聲音可以在真空中傳播
C.人們能辨別不同樂器發出的聲音,是因為它們的響度不同
D.聲音的傳播速度與介質和溫度均無關
2.加油站都有這樣的提示:「禁止抽煙」、「請熄火」、「請不要使用手機」等.這樣是為了防止火花點燃汽油引起火災,因為常溫下汽油容易
A.液化B.汽化C.凝華D.升華
3.自從湯姆遜發現了電子,人們開始研究原子內部結構。科學家提出了許多原子結構的模型,在二十世紀上半葉,最為大家接受的原子結構與下列哪個圖形最相似(見圖3)
4.下列現象中哪一個是通過做功使物體內能增加的
A.兩手相互摩擦,手的溫度升高
B.用煤氣爐給水加熱
C.用熱水袋取暖
D.冬天站在太陽下的人會覺得暖和
5.下列做法不符合安全用電要求的是
A.電燈開關必須接在零線上
B.家用電器的金屬外殼一定要接地
C.家用電器失火時,必須先切斷電源,然後再救火
D.不要用濕布擦抹電器
6.下列現象中由於慣性造成的是
A.向上拋石塊,石塊出手後上升越來越慢
B.向上拋石塊,石塊出手後最終落回地面
C.百米賽跑中,運動員到達終點時不能立即停下來
D.船上的人向後劃水,船會向前運動
7.為了響應國家「節能減排」的號召,同學們討論家用汽車的節能方法,你認為下列方法不合理的是
A.開車過程中不宜頻繁的急加油和急剎車
B.定期清理汽車後備箱中的不常用物品,減小汽車負載
C.夏天開車打空調時,空調的溫度不宜過低
D.駕車長期低速行駛
8.為了探究壓強大小跟哪些因素有關,老師准備了如圖所示的器材:
①用釘子做腿的小桌②海綿③砝碼④木板⑤盛有適量水的礦泉水瓶⑥裝有沙的容器等供同學們選擇.同學所選的四組器材中,不能達到探究目的的是:
A.①③⑥B.②⑤C.②③④D.③④⑤
9.下列各種現象與其涉及物理知識之間的關系中,錯誤的是
A.高原反應——大氣壓和海拔高度的關系
B.飛機飛行時獲得升力——流體壓強和流速的關系
C.水下潛水艇能夠上浮——液體的壓強和深度的關系
D.利用高壓鍋容易將飯煮熟——沸點和氣體壓強的關系
10.在「探究串聯電路中的電流」實驗中,某同學用電流表分別測出圖中a、b、c三處的電流大小,並初步得到它們之間關系的結論.為了進一步探究它們之間的關系,下一步他的操作是
A.將電源兩極對調,再次測量a、b、c三處的電流
B.改變開關S的位置,再次測量a、b、c三處的電流
C.將圖中兩只燈泡位置對調,再次測量a、b、c三處的電流
D.換用不同規格的燈泡,再次測量a、b、c三處的電流
11.有一茶杯靜止在水平桌面上.下列說法正確的是
A.茶杯受到的重力和茶杯對桌面的壓力是一對相互作用力
B.茶杯受到的重力和桌面對茶杯的支持力是一對平衡力
C.茶杯受到的重力和茶杯對桌面的壓力是一對平衡力
D.茶杯受到的重力與桌面對茶杯的支持力是一對相互作用力
12.家用電冰箱中消耗電能的器件主要是電動壓縮機和照明燈泡.其中電動壓縮機M受溫控開關S1控制,照明燈泡L受門控開關S2控制.溫控開關S1和門控開關S2既能單獨工作又能同時工作.如圖所示是幾個同學畫的家用電冰箱的電路圖,其中正確的是
二.填空題(本題共12題,每空1分,共28分)
13.現有橡皮、鹽水、水銀、塑料尺、鉛筆芯五種物品.請將它們分類,其中___________________屬於一類,特徵是______________________.
14.人類生存離不開能源.在太陽能、石油、水能、煤炭中,屬於不可再生能源的是;屬於潔凈能源的是.
15.如圖所示,在討論「游雲西行而謂月之東馳」這句話所涉及物體運動相對性的內容時,認為雲朵向西運動的同學是以為參照物;認為月亮向東運動同學是以為參照物.
16.如圖所示是無錫蠡湖邊上的摩天輪,小明乘坐勻速轉動的「摩天輪」向最高點運動的過程中,小明的重力勢能_________(選填「增大」、「減小」或「不變」,下同),小明的機械能________.
17.在「觀察水的沸騰」實驗中,某實驗小組觀察到水沸騰前和沸騰時水中氣泡的上升情況如圖甲、乙所示,圖中是水在沸騰時的情況.實驗過程中記錄的數據如下表所示:
(1)從記錄的數據可得出的實驗結論是:水沸騰時的溫度是℃.
(2)根據實驗數據可知水的沸點與水在標准大氣壓下的沸點100℃相比有明顯的差異,如果測量方法正確,你認為造成差異的原因可能是:.
18.某同學調節托盤天平平衡時,發現指針停在分度盤的左側,如圖甲所示.要使天平平衡,應將橫梁右端的平衡螺母向(選填「左」或「右」)移動.當他用天平測物體質量時,發現指針偏向分度盤的左側(如圖甲所示),這時應該(選填「增加」或「減小」)砝碼;當他在天平右盤中放入50g、20g和10g的砝碼各一個,並將游碼移到如圖乙所示的位置時,指針恰好指在分度盤的中央,則被測物體的質量為g.
19.取一隻小塑料袋(重力忽略不計),袋內裝滿水,用細線把袋口扎緊(要求袋內不留空氣),用彈簧測力測量水的重力如圖所示,水的重力為
N.將這袋水逐漸浸入水中,彈簧測力計讀數逐漸變小,表明水袋所受浮力的大小隨排開水的體積增大而.當水袋全部浸沒水中時,彈簧測力計的讀數為零,這時塑料袋排開水的體積為m3.
(g=10N/kg)
20.如圖所示的閉合電路中,ab導線靜止.當蹄形磁鐵沿水平方向向右運動時,靈敏電流計的指針(選填「會偏轉」或「不偏轉」);若磁鐵運動方向不變,只對調,就可以改變感應電流的方向.
21.在研究電路問題時,使用的電源電壓為3V,學生實驗使用的常規電流表電阻為0.3Ω,若將電流表和電源直接相連,則通過電流表的電流為_______A,這樣操作的後果是.
22.如圖所示,用定滑輪和動滑輪分別將質量相同的甲、乙兩物體勻速提升相同的高度,不計繩重與摩擦,且動滑輪重G動小於乙物體的物重G,則所用的拉力F甲F乙(選填「>」、「<」或「=」,下同),其機械效率η甲η乙.
23.探究電磁波特性的實驗過程如下:(1)將手機的「背景燈光提示」功能打開後放在真空罩中,用抽氣機抽去罩中空氣,打電話呼叫罩中手機,這時,手機背景燈光閃爍.這個事實表明:電磁波________(選填「能」或「不能」)在真空中傳播.(2)將手機放在金屬容器中(手機不與金屬容器壁接觸),打電話呼叫金屬容器中的手機,這時手機__________(選填「能」或「不能」)接收到信號.
24.一盞白熾燈泡銘牌上標有「220V100W」字樣,則這盞燈正常發光時的燈絲電阻為_____Ω.燈泡正常發光1min,燈絲消耗的電能為________J.如果燈絲斷了之後重新將燈絲搭上,燈絲電阻變為440Ω,通電後燈泡消耗的功率為________W.
三.解答題(本題有7小題,共48分,其中26、29、31題應有解題過程)
25.(1)如圖甲所示,一束光射到平面鏡上發生光的反射,請畫出入射光線AO的反射光線(要求畫出法線).
(2)如圖乙所示,有一鉛球放在水平桌面上.請畫出鉛球對桌面的壓力和桌面對鉛球的支持力的示意圖.
(3)如圖丙所示,用螺絲刀撬起圖釘.請在圖上畫出螺絲刀受到圖釘阻力F2的力臂;並畫出作用在螺絲刀柄上A點的最小動力F1的示意圖.
26.「海寶」是2010年世博會的吉祥物,其形狀如圖所示.為迎接世博會,某公園大門口的水平地面上安放一個大型「海寶」雕塑,其重力為3.6×104N,與水平地面間的接觸面積為1.2m2.g取10N/kg.求:
(1)該雕塑的質量是多少?
(2)雕塑對地面的壓強是多少?
(3)在搬運過程中,起重機在20s內將該雕塑勻速抬高了2m,則起重機對雕塑所做功的功率是多少?
27.在「測量小燈泡額定功率」的實驗中,小剛同學用一個電壓表、一個電流表、一個開關、一個滑動變阻器、電壓為6V的電源和額定電壓為3.8V的小燈泡,設計了如圖甲所示的電路.
(1)實驗中需要依據圖甲所示的電路圖,將圖乙所示器材進行連線,請用筆畫線代替導線,將圖乙所示電路連接完整.
(2)正確連接好電路後,閉合開關,當滑動變阻器的滑片向左移動時,電流表示數_________(選填「變大」、「變小」或「不變」).當電壓表的示數為V時小燈泡正常發光,此時電流表指針如圖丙所示,其示數為A.小燈泡的額定功率為W.
(3)小明同學按同一電路圖連接電路,當連接最後一根導線時,燈泡立即發出明亮耀眼的光並很快熄滅.檢查後發現連線正確,請你找出實驗中操作不當之處:
①____________________________________________________;
②____________________________________________________。
28.在探究凸透鏡成像規律時,小明用9個紅色的發光二極體按「F」字樣鑲嵌排列在白色方格板上替代蠟燭作為光源,又用同樣的白色方格板做成光屏,實驗使用的凸透鏡焦距為10cm,實驗裝置如圖甲所示.
(1)實驗時,首先調節光源、凸透鏡和光屏的高度,使它們的中心大致在同一高度上,其目的是
.
(2)凸透鏡固定在光具座零刻度線上,小明將光源移至40cm時,在光屏上出現倒立、縮小的(選填「實」或「虛」)像;如果小明將光源移至8cm刻度時,他通過凸透鏡看到光源的(選填「倒立」或「正立」)、放大的虛像.
(3)同學們對小明使用的實驗裝置進行如下評價,其中錯誤的是()
A.與燭焰相比,實驗使用的光源不會晃動,光屏上所成的像比較穩定
B.光源鑲嵌在白色方格板上,用同樣的白色方格板做光屏,便於比較像與物的大小
C.零刻度線刻在光具座標尺的中央,可直接測出物距和像距
D.若凸透鏡的焦距未知,則利用此實驗裝置不能測量凸透鏡的焦距
(4)光源「F」放在15cm處,其大小如圖乙所示,凸透鏡固定在光具座零刻度線上.如果用遮光罩將凸透鏡的上半部分罩住,則光屏上所成的像
29.圖甲為某地距離感測器發出和接受超聲波信號檢測汽車速度的示意圖.
(1)已知超聲波的速度為340m/s,某次檢測車速時,感測器發出至接受超聲波信號用了0.4s,求超聲波信號遇到汽車時,汽車與感測器之間的距離是多少米?
(2)如果將距離感測器與計算機連接,可以將物體運動的距離(s)―時間(t)圖像顯示在計算機的屏幕上.利用感測器測得某一汽車在平直公路上運動的距離(s)―時間(t)圖像如圖乙所示,請在丙圖中畫出汽車運動的速度(v)―時間(t)圖像.
(3)若汽車運動中所受阻力大小為3000N,根據第(2)問題中汽車運動距離(s)―時間(t)圖像提供的信息,求汽車在10s內牽引力所做的功.
30.某物理興趣小組的同學為探究導體電阻與導體長度和橫截面積之間的定量關系,設計了如圖甲所示的電路.實驗時他們將所選的兩種金屬絲接入電路1和2的位置,通過比較電壓表的示數來比較電阻絲的大小.現有幾根康銅合金絲和鎳鉻合金絲,其規格如下表所示:
編號材料長度(m)橫截面積(mm2)
A鎳鉻合金0.30.5
B鎳鉻合金0.60.5
C鎳鉻合金0.31.0
D康銅絲0.30.5
E康銅絲0.31.0
F康銅絲0.80.8
(1)在探究導體電阻與導體長度之間的定量關系時,他們將編號為
兩根金屬絲對應接入電路1和2的位置,當發現電壓表示數U1:U2接近時,可以初步判定:在導體的材料和橫截面積相同的條件下,導體的電阻與其長度成正比.
(2)在探究過程中,如果將編號為A和C兩根金屬絲接入電路1和2的位置,則他們想探究的是導體電阻與之間的定量關系.
(3)在「交流與合作」時,有位同學提出:用如圖乙所示的電路,將所選的金屬絲分別接入電路M、N之間,讀出電流,然後利用電流跟電阻之間的反比關系,也能探究導體電阻與導體長度和橫截面積之間的定量關系.你認為他的實驗方法合理嗎?請說明理由.
E(J)28183250
V(m/s)246810
31.空氣流動形成風,風能夠發電.風力發電機是將風能(氣流的動能)轉化為電能的裝置,其主要部件包括風輪機、齒輪箱、發電機等(如圖所示).風力發電時,風輪機葉片受到風力的推動後轉動,從而帶動發電機發電.某地的一台風力發電機,其風輪正面迎風,當風速為8m/s時,每秒鍾流向葉片旋轉面積的空氣質量是7200kg,該地的空氣密度是1.2kg/m3.已知空氣動能與空氣質量成正比,且1kg空氣在不同的速度(V)時的動能(E)如下表所示.
(1)當風速為8m/s時,每秒鍾通過葉片旋轉面積的空氣體積是多少立方米?若煤的熱值3.2×107J/kg,那麼這樣的一台風力發電機在1h內獲得的風能與完全燃燒多少千克的煤所產生的內能相當?
(2)當風速為10m/s時,1s鍾流向葉片旋轉面積的空氣質量是多少千克?若在這種情況下,風力發電機能對外提供5.4×104J的電能,那麼這台風力發電機的風能轉化為電能的效率是多少?
(3)科學家認為,理想空氣發電廠應建立在海拔4600m到10000m的空中,其原因是什麼?
7. 高三物理!!!
1.某研究性學習小組,為探索航天器球形返回艙穿過大氣層時所受空氣阻力的影響因素,進行了模擬實驗研究.右圖為測定風力的實驗裝置圖,其中CD是一段水平放置的長為L的光滑均勻電阻絲,電阻絲阻值較大;一質量和電阻都不計的細長裸金屬絲一端固定於O點,另一端懸掛球P,無風時細金屬絲豎直,恰與電阻絲在C點接觸,OC=H;有風時,金屬絲將偏離豎直方向θ,與電阻絲相交於某一點. (如圖中虛線所示,細金屬絲與電阻絲保持良好接觸)
(1)已知電源電壓為U0,理想電壓表兩接線柱分別與O點和C點相連, P球的重為G,平衡時風力F與小球重力G的大小滿足: F=Gtanθ
由此可推得風力的大小F與電壓表示數U的關系式為F= .把此電壓表上面盤刻度換成相應的風力值,這個電壓表就成了風力表.
(2)研究小組的同學猜想:風力的大小可能與風速大小v和球半徑r這兩個因素有關,於是他們進行了如下實驗:
實驗一:使用同一球,改變風速,測出了在不同風速下小球受到的風力.
表一:球半徑r=0.50cm
風速(m/s) 10 15 20 30
風力(N) 4 6 8 12
由表一可知:在球半徑一定的情況下,風力大小與風速大小的關系是: F∝v
實驗二:保持風速一定,換用等質量、不同半徑的實心球,測出了不同半徑的小球受到的風力.
表二:風速V=10m/s
球半徑(cm) 0.25 0.5 0.75 1.00
風力(N) 2 4 6 8
根據表二數據可知:在風速一定的情況下,風力大小與球半徑的關系是: F∝r 。
(3)根據上述實驗結果可知風力的大小F與風速大小v、球半徑r的關系式是:
F= 80vr 。
2.用打氣筒給自行車打氣時,筒壁的溫度會升高,用手觸摸會有明顯的感覺,針對這一現象的原因,初三(1)班學生展開了討論,形成了兩種解釋:
打氣時活塞壓縮氣體做功,氣體內能增大,溫度升高,並熱傳遞使筒壁溫度升高.
活塞與筒壁摩擦生熱,使筒壁溫度升高.
究竟哪種原因是主要的,老師要求同學們設計實驗進行驗證.小明設計的實驗是:
①用打氣筒向車胎內打氣10次(每一個往復為1次)後,用手觸摸筒壁,感覺溫度變化情況.
②向氣筒內壁加少量潤滑油,打開車胎氣門放掉適量空氣,待筒壁溫度降至室溫時,再向車胎內打氣10次後,用手觸摸筒壁,感覺溫度變化情況.
1.請你幫助小明完成對實驗可能出現的現象進行分析:如果①情形時筒壁溫度明顯高於②情形時筒壁溫度,則說明活塞與筒壁摩擦生熱,使筒壁溫度升高是主要原因;如果①②兩種情形筒壁的溫度差不多,則說明活塞壓縮氣體做功,氣體內能增大,並熱傳遞使筒壁溫度升高是主要原因.
2.小明的設計存在一點問題,請你進行評價並設計一個驗證方案.
評價:活塞與筒壁間的摩擦本來就不會太大,小明採取添加潤滑油試圖減小摩擦的做法不能達到實驗的目的.
方案: ①用打氣筒向車胎內打氣10次(每一個往復為1次)後,用手觸摸筒壁,感覺溫度變化情況.
②從車胎上取下打氣筒,待筒壁溫度降至室溫時,打氣10次(導氣管夾頭露於空中) 後,用手觸摸筒壁,感覺溫度變化情況.
分析:如果①②兩種情形下氣筒壁溫度差不多,則說明活塞與筒壁摩擦生熱,是筒壁溫度升高
的主要原因;如果①情形下筒壁溫度明顯高於②情形下筒壁溫度,則說明活塞壓縮氣體做功是筒壁溫度升高的主要原因.
8. 風能的運用有哪些
風能的運用有風力發電、風帆助航、風力提水、風力致熱。
風力發電,是把風的動能轉為電能。目前全世界每年燃燒煤所獲得的能量,只有風力在一年內所提供能量的三分之一。因此,國內外都很重視利用風力來發電,開發新能源。
風帆助航,指利用風力作為部分推進動力,使船前進的船舶推進方式。在機動船舶發展的今天,為節約燃油和提高航速,古老的風帆助航也得到了發展。航運大國日本已在萬噸級貨船上採用電腦控制的風帆助航,節油率達百分之15。
風力提水,自古至今一直得到較普遍的應用。現代風力提水機根據用途分為兩類:一類是高揚程小流量的風力提水機;另一類是低揚程大流量的風力提水機。
風力致熱,主要是機械變熱。 風力致熱有四種:液體攪拌致熱、固體摩擦致熱、擠壓液體致熱和渦電流法致熱等。 目前,風力致熱進入實用階段,主要用於浴室、住房、花房、家禽、牲畜包頭房等的供熱採暖。
歷史
人類利用風能的歷史可以追溯到西元前,但數千年來,風能技術發展緩慢,沒有引起人們足夠的重視。但自1973年世界石油危機以來,在常規能源告急和全球生態環境惡化的雙重壓力下,風能作為新能源的一部分才重新有了長足的發展。
風能作為一種無污染和可再生的新能源有著巨大的發展潛力,特別是對沿海島嶼,交通不便的邊遠山區,地廣人稀的草原牧場,以及遠離電網和近期內電網還難以達到的農村、邊疆,作為解決生產和生活能源的一種可靠途徑,有著十分重要的意義。
即使在發達國家,風能作為一種高效清潔的新能源也日益受到重視,比如:美國能源部就曾經調查過,單是德克薩斯州和南達科他州兩州的風能密度就足以供應全美國的用電量。
9. 風速的測定
1.可以依靠旗幟來判定風向與測定風速
具體是這樣
風向:旗角向東即是西風,這個還是很簡單的
風速:首先估計被風吹起的旗幟與旗桿形成的角度,然後將角度除以一個常數4再乘以1.6,答案便是大約的風速了,例如旗幟下底邊和旗桿成60度角,風速約是60/4x1.6=24公里每小時
沒有旗幟可以可拿一張紙、草、棉花或其他的輕東西然後放手,跟著用手指著物件著陸點,利用手臂跟身體形成的角度除以4乘以1.6,出來的答案也比較准確。
2.因為地勢低窪,荷蘭總是面對海潮的侵蝕,所以他們製造了大量的風車用來抽水
3.凡台風中心附近地面或海面,最大風力大於8級時,就稱為台風;風力達到12級以上則稱為強台風
風速的測定 常用的儀器有杯狀風速計、翼狀風速計、卡他溫度計和熱球式電風速計。翼狀和杯狀風速計使用簡便,但其惰性和機械磨擦阻力較大,只適用於測定較大的風速。
熱球式電風速計
1.構造原理 是一種能測低風速的儀器,其測定范圍為0.05-10m/s。它是由熱球式測桿探和測量儀表兩部分組成。探頭有一個直徑0.6mm的玻璃球,球內繞有加熱玻璃球用的鎳鉻絲圈和兩個串聯的熱電偶。熱電偶的冷端連接在磷銅質的支柱上,直接暴露在氣流中。當一定大小的電流通過加熱圈後,玻璃球的溫度升高。升高的程度和風速有關,風速小時升高的程度大;反之,升高的程度小。升高程度的大小通過熱電偶在電表上指示出來。根據電表的讀數,查校正曲線,即可查出所的風速(m/s)。
2.使用方法
① 使用前觀察電表的指針是否指於零點,如有偏移,可輕輕調整電表的機械調整螺絲,使指針回到零點;
②將校正開關置於斷的位置;
③將測桿插頭插在插座上,測桿垂直向上放置,螺塞壓緊使探頭密封,「校正開關」置於滿度位置,慢慢調整「滿度調節」旋紐,使電表指針指在滿度位置;
④將「校正開關」置於「零位」,慢慢調整「粗調」、「細調」兩個旋紐,使電表指針指在零點的位置;
⑤經以上步驟後,輕輕拉動螺塞,使測桿探頭露出(長短可根據需要選擇),並使探頭上的紅點面對對著風向,根據電表度讀數,查閱校正曲線,即可查出被測風速;
⑥在測定若干分後(10min左右),必須重復以上③、④步驟一次,使儀表內的電流得到標准化;⑦測畢,應將「校正開關」置於斷的位置。
3.注意事項
①本儀器為一較精密的儀器,嚴防碰撞振動,不可在含塵量過多或有腐蝕性的場所使用。
②儀器內裝有4節電池,分為兩組一組是三節串聯的,一組是單節的。在調整「滿度調節」旋紐時,如果電表不能達到滿刻度,說明單節電池已耗竭;在調整「粗調」、「細調」旋紐時,如果電表電表指針不能回到零點,說明三節電池已耗竭;更換電池時將儀器底部的小門打開,按正確的方向接上。
③儀器維修後,必須重新校正。
氣象上把風吹來的方向確定為風的方向。因此,風來自北方叫做北風,風來自南方叫做南風。氣象台站預報風時,當風向在某個方位左右擺動不能肯定時,則加以「偏」字,如偏北風。當風力很小時,則採用「風向不定」來說明。
風向的測量單位,我們用方位來表示。如陸地上,一般用16個方位表示,海上多用36個方位表示;在高空則用角度表示。用角度表示風向,是把圓周分成360度,北風(N)是0度(即360度),東風(E)是90度,南風(S)是180度,西風(W)是270度,其餘的風向都可以由此計算出來。如左圖所示。
為了表示某個方向的風出現的頻率,通常用風向頻率這個量,它是指一年(月)內某方向風出現的次數和各方向風出現的總次數的百分比,即
風向頻率=某風向出現次數/風向的總觀測次數×100%
由計算出來的風向頻率,可以知道某一地區哪種風向比較多,哪種風向最少。根據觀測發現,我國華北、長江流域、華南及沿海地區的冬季多刮偏北風(北風、東北風、西北風),夏季多刮偏南風(南風、東南風、西南風)。
測定風向的儀器之一為風向標,它一般離地面10-12米高,如果附近有障礙物,其安置高度至少要高出障礙物6米以上,並且指北的短棒要正對北方。風向箭頭指在哪個方向,就表示當時刮什麼方向的風。測風器上還有一塊長方形的風壓板(重型的重800克,輕型的重200克),風壓板旁邊裝一個弧形框子,框上有長短齒。風壓板揚起所過長短齒的數目,表示風力大小。現在,氣象台站普遍採用得是我國自行設計製造的EIJ型電接風向風速計。