题目内容
【题目】某科研小组研制了一辆太阳能汽车.其车顶的太阳能电池板可将太阳能转化为电能,并储存在蓄电池中为车辆提供动力,已知:太阳能电池板平均每小时接收3.9×106J的太阳能,每天平均有效接收太阳能的时间为5小时;当该车以10m/s速度匀速行驶时,太阳能电池板每天所储存的电能可维持该车行驶4min,其中储存电能的80%用来克服汽车阻力所做的功,汽车所受阻力为1.3×103N。求:
(1)该太阳能电池板每天接收的太阳能;
(2)该汽车以10m/s匀速行驶4min过程中克服阻力所做的功;
(3)太阳能转化为电能并储存的效率。
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【答案】(1)
;(2)
;(3) 20%。
【解析】
(1)太阳能电池板每天接收的太阳能:
;
(2) 当该车以10m/s速度匀速行驶时,行驶4min通过的路程为
,
该车克服阻力所做的功
;
(3)由公式
可得,该车行驶4min消耗的电能为
,
则太阳能转化为电能并储存的效率为
。
答:(1)该太阳能电池板每天接收的太阳能为
;
(2)该汽车以10m/s匀速行驶4min过程中克服阻力所做的功为
;
(3)太阳能转化为电能并储存的效率为20%。
【题目】小明同学用如图甲所示的电路探究“电流与电压和电阻的关系”,电源电压15V 保持不变,滑动变阻器的规格是“50Ω 1A”,阻值为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的电阻各一个,满足测量需求的电流表,电压表各一个。
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(1)根据图甲所示的电路图,将图乙所示的实物图连接完整,要求闭合S后,滑片P向左移动时电流表示数变大。
(____)
(2)小明同学连上最后一根导线后,就立即看到电流表、电压表指针有明显的偏转,你认为他实验操作的错误之处是:_____。
(3)纠正错误后,小明先探究“电阻R0一定,电流与电压的关系”,他将10Ω的电阻作为R0接入电路,闭合开关S,通过调节滑动变阻器滑片P,测出电阻两端施加不同电压时对应电流值,并记录(如表所示)。第3 次实验时电流表的读数如图丙所示,则此时流经电阻的电流为_____A.分析这些数据,可以得出结论:在电阻一定的情况下,流经导体的电流和导体两端的电压成_____;
实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 |
U/V | 3.0 | 4.0 | 5.0 | 6.0 |
I/A | 0.30 | 0.41 | 0.62 |
(4)小明再探究“电压U0一定,电流与电阻的关系”:
a.他将10Ω的电阻接入电路,闭合开关S,调节滑片P 到适当位置,读出电流表示数记入表中;断开开关S,小明用20Ω的电阻替换10Ω的电阻,闭合开关S,移动滑片P 使滑动变阻器接入电路阻值_____ (增大/减小),他这样操作的目的是:_____;
实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 |
R/Ω | 10 | 20 | 30 | 40 |
I/A | 0.60 | 0.30 | 0.20 | 0.15 |
b.上表是小明提交的实验数据,老师指出有一组数据不符合实际,你认为这是实验次序_____的数据。若不更换实验器材,在实验过程中小明为了能够利用上述4个定值电阻,顺利得到4组I、R数据,完成实验,所保持不变的电压U0的取值范围应满足_____。
(5)本实验中多次实验的目的是_____。