题目内容
据央视国际报道,近日,中国科学家率先建成了世界上第一个全超导核聚变“人造太阳”实验装置,模拟太阳产生能量。
为了达到聚变所要求的温度,需要用电流产生磁场,电流的强度非常大,时间长了,线圈就要发热。从这个角度来说,装置不可能长时间运转。为了解决这个问题,人们把最新的超导技术引入到该装置中。
虽然“人造太阳”的奇观在实验室中已经出现,但“人造太阳”所发出的电能在短时间内还不可能进入人们的家中。根据目前世界各国的研究状况,这一梦想最快有可能在50年后实现。
“人造太阳”的实验研究具有十分重大的战略意义。在过去的100年中,人类对能源的研究和使用已从化石燃料的单一化结构,发展到以化石能源为主,核能和水能互补的多元格局。但是,石油、煤炭等化石能源不可再生,目前已经商业化的核裂变能又会产生一定的核废料,同时受到原料的限制。
而核聚变能则被认为是无限、清洁、安全的换代新能源。据专家介绍,自然界最容易实现的聚变反应是氢的同位素--氘和氚的聚变。氘在地球的海水中藏量丰富,多达40万亿吨,如果全部用于聚变反应,释放出的能量足够人类使用几百亿年,而且反应产物是无放射性污染的氦。这就是为什么世界各国,尤其是发达国家不遗余力,竞相研究、开发核聚能的原因所在。
问:(1)在“人造太阳”中,为什么要用到超导材料?
(2)这个装置和氢弹的原理有何相同点和不同点?
(3)核聚变的优势有哪些?(写出两点)
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(1)用超导材料导线不会发热,电流可以很大,设备也可以长时间运行。(2)相同点:都是核聚变。不同点:氢弹是不可控聚变;“人造太阳”是可控聚变。(3)清洁,无污染;原料含量丰富。
不同类型的电灯是怎样工作的? 某中学“STS”课外活动小组的同学就这个问题进行了调查,收集了有关数据如下表:其中,效率是电灯把电能转换为光能的一种量度,而寿命表示这种灯泡平均使用多长时间。
普通钨丝灯,为了得到适当的电阻,钨丝要比人的头发还细并有1m多长。为了使它能放入灯泡里,被做成“螺旋形线圈”。同时为了防止灯丝的氧化和升华,玻璃泡里充有不起反应的惰性气体氩和氮。钨丝灯泡效率低并且寿命短,但是很便宜,它们可以直接从电源得到电,不需要额外的设备。
| 额定电压(V) | 额定功率(W) | 效率(新的时候) | 寿命 (h) | 每只售价(元) | 每度电费(元) | |
| 白炽灯 | 220 | 60 | 3% | 1000 | 1.5 | 0.5 |
| 电子节能灯 | 220 | 11 | 25% | 3000 | 6 | 0.5 |
(1)一根钨丝被做成“螺旋形线圈”后,其电阻_________(选填“变大”、“变小”或“不变”) .
(2)一只普通的灯泡中应用了较多的物理知识,请写出2个物理知识在灯泡上的应用。
①_____________________________________________________________;
②_____________________________________________________________。
(3)这种60W的普通钨丝灯泡,在实际使用时与功率是_______W的电子节能灯发出的光的亮度相当。
(4)如果用11W的电子节能灯代替60W的白炽灯,通过计算说明,哪个更经济?