题目内容
(2015•乌鲁木齐)1654年,马德堡市长和他的助手做了著名的“马德堡半球实验”,证明了大气压的存在.
(1)实验中,他们把两个铜半球壳灌满水后合在一起,再把水全部抽出,此时球内接近 ,周围的 把两个铜半球紧紧地压在一起.
(2)如图,某校同学用底面积为500cm2的平底压力锅代替铜半球模拟上述实验,在山底比在山顶拉开锅的最小拉力要 (山底与山顶气温相同),在山底,当锅两边受到的拉力均为4000N时,锅恰好被拉开,此时锅内空气的压强约为 Pa(大气压取105Pa).
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解:(1)实验中,他们把两个铜半球壳灌满水后合在一起,再把水全部抽出,此时球内接近真空,球内没有空气压强,而外面的大气压就将两个半球紧紧地压在一起.通过上述实验不仅证明大气压的存在而且证明大气压是很大的.
(2)因为气压随高度的增加而减小,在山底比在山顶的气压大,所以在山底比在山顶拉开锅的最小拉力要大;
已知F=4000N,S=2×500cm2=1000cm2=0.1m2,
此时锅内空气的压强p=
=
=4×104Pa.
故答案为:真空;大;4×104.
随着人们环保意识的提高,“风光互补路灯”(如图12所示)得到了广泛的应用。它在有阳光时通过太阳能电池板发电,有风时通过风力发电机发电,两者皆备时同时发电,并将电能输送至蓄电池储存起来,供路灯晚间照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久,一般充电至90%左右即停止充电,放电余留20%左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案的相关参数。
| 风力发电机 | 太阳能电池组件 | ||
| 最小启动风速 | 1.0 m/s | 太阳能电池 | 180W |
| 最小充电风速 | 3.0m/s | 太阳能转换效率§ | 15% |
| 最大限制风速 | 12.0m/s | 蓄电池 | 400A·h-12V |
| 最大输出功率 | 400W | 大功率LED路灯 | 80W-12V |
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(1).若遇到阴天并且无风,仅靠蓄电池供电,最多可供灯具正常发光多长时间?
(2).若一块该“风光互补路灯”太阳能电池板的总面积为5m2,当其垂直太阳光方向放置时,最大发电功率达到180W,则当地垂直太阳光方向1m2范围内太阳能电池板所接收太阳辐射的最大功率为多少?
(3).当风速为6.0m/s时,风力发电机的输出功率将变为50W。在这种风速下,持续光照12h,蓄电池的电量也只由20%充到了70%。求此过程中太阳能电池板发电的平均功率。