题目内容
【题目】为欢迎“有朋自远方来”张家界建成天门山穿山自动扶梯,整个电梯全在悬崖峭壁的山体隧道内运行。梯级运行总长度为1000米,提升高度400米,拥有6000人/小时、客流吞吐量72000人/天的输送能力,下表是一台自动扶梯的一些参数。
(1)扶梯自始至终做匀速运行,扶梯从底端运行到顶端时间是多少?
(2) 一个质量为50kg的游客站在扶梯上,双脚与扶梯的接触面积为400cm2,他对扶梯的压强多大?
(3)为节约电能,自动扶梯只需在白天且有人时才开启。利用红外线自动开关S1(现场有人,S1闭合;现场无人,S1断开)以及可见光自动开关S2(白天,S2闭合;夜间,S2断开)控制电路,可达到目的。请完成图中的电路连接。
(4)自动扶梯在额定电压下以19kW的电功率连续运行40分钟, 将一批游客送上山顶,该自动扶梯消耗多少焦的电能?电动机产生多少热量?电动机的效率是多少?
【答案】(1)2000s; (2)见解析所示; (3);(4)见解析所示
【解析】
(1)扶梯从底端运行到顶端运行的时间:
;
(2)双脚站在扶梯上,对扶梯的压力等于人的重:
;
对扶梯的压强为:
;
(3)根据题意,开关有人时闭合,白天时闭合,自动扶梯只需在白天且有人时才开启,所以两开关串联,控制电动机;
再根据开关控制火线的要求,首先将开关接在火线上,再将两个开关串联,连接到电动机,电动机另一端连接零线。如图所示:
(4)自动扶梯消耗的电能:;
根据可得,电路中的电流:;
根据焦耳定律得,电动机产生的热量:
;
电动机的效率为:
。
【题目】在探究影响导体电阻大小的因素时,小明作出了如下猜想:导体的电阻可能与①导体的长度有关;②导体的横截面积有关;③导体的材料有关。实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示。
编号 | 材料 | 长度/m | 横截面积/mm2 |
A | 镍铬合金 | 0.5 | 0.5 |
B | 镍铬合金 | 1 | 0.5 |
C | 镍铬合金 | 0.5 | 1.0 |
D | 锰铜合金 | 0.5 | 0.5 |
(1)连接电路时,开关必须处于________状态。
(2)按照如图所示“探究影响导体电阻大小因素"的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察________来比较导体电阻的大小。
(3)为了验证猜想①,应该选用编号________两根电阻丝分别接入电路进行
(4)分别将A和D两电阻丝接入如图电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:当______相同时,导体电阻跟______有关。
(5)当选用编号A、C两电阻丝接入电路进行实验,是为了验证猜想________。