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文档简介
第十二章综合提升知识网络构建情境1潮汐发电——科学思维例1潮汐能是海水周期性涨落运动中所具有的能量,是一种可再生能源.现建立一个简化模型,某发电站大坝内储水水库的有效面积为S=4×106m2,涨潮时,当大坝外侧海平面高度为h=4m时(以海水流入前的水库水面为参考系),打开大坝下面通道的闸门海水流入,此过程中通道处的水轮机利用水流的动能发电,直至大坝内外水面等高,关闭闸门.等到完全退潮后,开闸放水,再次发电,直至大坝内外水面再次相同,关闭闸门,等待下一次涨潮发电(此时的水库水面高度即为涨潮前的水库水面高度).由于海洋很大,大坝外的海平面高度在海水流入、流出水库过程中几乎不变,潮水一天涨落两次,海水的势能有25%转化为电能,则这个发电站一天的发电量约为(
)A.4.0×1010JB.1.5×1010JC.3.0×1011JD.1.5×1011J答案:C解析:根据题意可得电能为E电=Ep×25%=4×106×4×4×1.0×103×10×2×25%J=3.2×1011J,故日发电量约为3.0×1011J,C正确.情境2新能源汽车——科学态度与责任例2新能源汽车的研发和使用是近几年的热门话题,下面是某品牌新能源汽车介绍中的一段文字:“将近6m的超长车身设计,使得整车车顶集成的太阳能芯片面积达到了6m2左右,极富流线型的整车造型,使整车风阻大幅下降,全车采用铝合金框架并结合碳纤维车身,整车质量仅700kg,这一轻量化设计使整车能耗极低,汽车发动机最大输出功率达30kW,性能十足.”(1)某次测试中,在水平地面上汽车所受摩擦力阻力约为车和驾驶员总重的0.08,试估算50kg的工程师驾驶这种汽车在实验路段上行驶的最高车速.(2)为进一步测试这种汽车的性能,在厂区内坡度为θ(sinθ=0.02)的实验路段上沿坡道向上行驶,该工程师在上述实验路段上从静止开始以1m/s2的加速度沿坡道向上做匀加速直线运动,求此过程能维持的最长时间.
情境3测量质量的仪器——科学探究例3[2023·山东济宁高一联考]半导体薄膜压力传感器是一种常用的传感器,其阻值会随压力变化而改变.某实验小组想测量某一薄膜压力传感器在不同压力下的阻值RN,其阻值约几十千欧.现有以下器材.压力传感器;
电源:电动势6V电流表A:量程0~250μA,内阻约50Ω;电压表V:量程0~3V,内阻约20kΩ;滑动变阻器R:阻值范围0~100Ω;开关S,导线若干.(1)为了提高测量的准确性,应该选以下____电路图进行测量,使用该电路得到的测量值____(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值.A大于解析:题中待测电阻是大电阻,且其阻值远大于滑动变阻器的最大阻值,故滑动变阻器应采用分压式接法、电流表采用内接法,故选A.由欧姆定律可知,电路中因为电流表分压,导致电压表读数大于RN两端电压,故RN测量值大于真实值.(2)通过多次实验测得其阻值RN随压力F变化的关系图像如图甲所示.该小组利用该压力传感器设计了如图乙所示的自动分拣装置,可以将质量大于0.16kg的物体和小于0.16kg的物体进行分拣,图中RN为压力传感器,R′为滑动变阻器,电源电动势为6V(内阻不计).分拣时质量不同的物体通过传送带运送到托盘上,OB为一个可绕O转动的杠杆,下端有弹簧,当控制电路两端电压U≥2V时,杠杆OB水平,物体水平进入通道1;当控制电路两端电压U<2V时,控制电路控制杠杆的B端下移,物体下滑进入通道2,从而实现分拣功能.根据以上原理可知,R′接入电路的阻值为________kΩ(重力加速度大小取
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