题目内容
【题目】如图甲是顺德第二届创客节比赛活动中使用的某3D打印机,工作时,喷头的发热体自动加热到预设温度,将PLA线材料变成液态后从喷嘴流出。喷头背面装有一个散热风扇,在喷头达到预设温度后开始工作,该打印机有四个相同型号的电动机M1、M2、M3、M4,其中M1、M2、M3共同实现喷头的精准定位,M4则将PLA线材送入喷头,发热体未达到预设温度时喷头静止不动。某创客小组收集了相关的信息如图乙表所示。
(1)打印机喷头能将PLA线材料变化成液态,它是利用电流的_____工作的。
(2)电动机工作时,主要将_____能转化为_____能。
(3)在打印过程中,若发热体、散热风扇和M1、M2、M3、M4同时正常工作,则打印机总的工作电流为_____A。
(4)打印某个3d作品,四台电动机和散热风扇均工作了10min,则四台电动机产生的热量共_____J,散热风扇输出的机械能为_____J
【答案】热效应 电 机械 8.5 2700 6600
【解析】
(1)打印机的喷头利用电流的热效应将电能转化为内能,使固态树脂等材料温度升高;
(2)电动车是利用电动机来工作的,它工作时消耗电能,产生机械能,将电能转化为机械能;
(3)在打印过程中,若发热体、散热风扇和M1、M2、M3、M4同时正常工作,则打印机的总工作电流:I=I发热+I1+I2+I3+I4+I风扇=2A+1.5A+1.5A+1.5A+1.5A+0.5A=8.5A;
(4)四台电动机产生的热量Q总=4Q1=4I12R1t=4×(1.5A)2×0.5Ω×10×60s=2700J;
散热风扇产生的热量Q风扇=I风扇2R风扇t=(0.5A)2×4Ω×10×60s=600J,
风扇消耗的电能W=UIt=24V×0.5A×10×60s=7200J,
散热风扇输出的机械能W机械=W﹣Q风扇=7200J﹣600J=6600J。
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【题目】为了探究物体动能大小与哪些因素有关,同学们设计了如图甲、乙所示的 实验装置来进行实验.
(1)如图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B处由静止自由释放,然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块,木块在水平面运动一段距离后静止时的情景,据此你 能得出的结论是:速度相同时,物体的_______越大,动能越大;
(2)如图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B处由静止自由释放,然 后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块,木块在水平面运动一段距离后静止时的情景, 据此你能得出结论是质量相同时,物体的_____越大,动能越大;
(3)本实验装置的水平面如果绝对光滑,还能得出结论吗?____;理由是__________;
(4)实验结束后,同学们联想到在许多公交事故中,造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”,进一步想知道,在影响物体动能大小的因素中,哪个对动能影响更大?于是利用上述器材进行了实验测定,得到的数据如下表:
实验序号 | 小球的质量m/g | 小球自由滚下的高度 | 木块被捶后运动的距离s/m |
1 | 30 | 10 | 4 |
2 | 30 | 20 | 16 |
3 | 60 | 10 | 8 |
①为了探宄“超载”安全隐患,应选择_______两个序号的实验进行比较;②为了探宄“超速”安全隐患,应选择_______两个序号的实验进行比较,分析表格中对应的实验数据可知:_______对物体的动能影响更大,当发生交通事故时,由此造成的危害更严重.