题目内容
现在流行的无线市话俗称“小灵通”,是一种新型的个人无线接入系统,具有语音清晰、发射功率低、待机时间长、功能多、价格合理等特点。它的使用使传统意义上的固定电话不再固定在某个位置,可在无线网络覆盖范围内自由移动使用,随时随地接听、拨打本地和国内、国际电话。
表1是某一型号小灵通的部分资料数据。若这种小灵通在正常使用的情况下,充电一次可使用7天,累计通话时间为1.2 h,通话时耗电功率为平均发射功率的20倍。则:
(1)这部小灵通正常通话时的工作电流大约多大?
(2)小灵通开机但不通话时的状态称为待机。这部小灵通的待机电流大约多大?
(3)在没有充电器的情况下,可用一个电压略高于3.6V的直流电源为小灵通电池临时应急充电。请你设计一个方案,用图6所示的直流电源给这部小灵通的电池充电,并画出充电的电路图。
表l
尺寸 (长×高×宽) | 约45 mm×83mm×23.5 mm |
质量 | 约85g |
发射功率 | 约10 mW(平均) |
电池 | 3.6V 580mA·h锂电池 |
充电器 | 输入:AC220V 50Hz 输出:DC5.2V 320mA |
充电器重 | 约50 g |
充电时间 | 2.5~3.5 h |
连续待机时间 | 48~200 h |
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(1)手机通话的电功率 P =10mW × 20 = 200mW (2分)
根据公式P = UI,可求得这部手机正常通话时的工作电流
I = P/U =200mW/3.6V =55.6mA (2分)
(2)这部手机的电池充电一次获得的总能量W总=3.6V×0.58A×3600S=7516.8(2分)
累计通话时间内消耗的电能
W通=Pt通=200mW×1.2h = 200×10-3W×1.2×3600s=864J (2分)
正常使用的情况下,待机7天消耗的电能 W待 = W总-W通 = 6652.8J (1分)
由公式W = Uit 可求得这部手机的待机电流大约为 I待=W待/Ut待
=6652.8J/3.6V(7×24-1.2)×3600s = 3.08mA (2分)
(3)因为直流电源的输出电压为36V,远大于被充电池的电压,所以需要串联一个阻值适宜的电阻才能充电。另串接一只电流表,观察充电流不超过320mA,以免烧坏电池。(1分)
让直流电源的电流从电池正极流入、负极流出。(1分)
其电路图如答案图4。
频率为300MHz~300GHz的电磁波,它的波长很短,通常称之为微波。微波能沿直线传播,在遇到金属材料时能发生反射;遇到玻璃、塑料、陶瓷等绝缘材料时可以穿透;遇到含有水分的蛋白质、脂肪等介质可被吸收,并将微波的电磁能量变为内能。
人们熟悉的手机就是利用微波进行通讯的。GSM手机的工作频率一般为900 MHz/1800 MHz波段。使用手机通话时,微波会对人体产生一种“加热效应”,微波频率越高,人对其能量吸收率就越高,危害也就越大。下表提供了某种型号手机的技术参数。
某种型号GSM手机的主要技术参数表
| 工作电压 | 标准配置电池 | 最长通话时间 | 最大发射功率 | 工作频率 |
| 4.1 V | 670mAh | 300min | 2 W | 900/1800 MHz |
请根据这些技术参数和微波的上述特性解决问题
(1)手机的最大工作电流约是多少?在300 min的通话时间内,手机的平均功率约为多少? ’
(2)请列举两项减小手机微波辐射危害的措施。
(3)某网站上登载了一则“手机煮鸡蛋”的消息:两名实验人员将一个生鸡蛋放置在陶瓷杯子里,在鸡蛋两侧各放置一部手机,让听筒与鸡蛋的水平距离保持2 cm左右。用其中一部手机拨通另一部手机,并保持通话状态。在实验进行到65 min时,实验人员取出鸡蛋,发现已经完全熟透。请判断这则消息的真伪,并简要说明理由。
小星同学为实验室设计了一个多挡位电加热器,其工作原理图如图3所示。其中R1、R2、R3为发热电阻。三个灯泡为上述发热电阻相应的的工作指示灯,其所消耗的电功率可忽略不计。小星设想通过开关的组合,使电加热器能有200W、300W、……、900W共七挡功率。为此他还设计了下面这份简单的表格,表中的“√”表示对应的开关闭合,相应的指示灯亮:“×”表示对应的开关断开,相应的指示灯熄灭。功率栏给出了相应状态时电加热器的功率值。
1.按照他的设想,帮他计算出R1、R2、R3的阻值各为多少?
2.补齐表中其余挡位的空格。
| 额定电压 | 220V | 额定频率 | 50Hz | ||
| 档位 | S1 | S2 | S3 | 功率 | |
| 1 | √ | × | × | 200W | |
| 2 | × | √ | × | 300W | |
| 3 | |||||
| 4 | |||||
| 5 | |||||
| 6 | |||||
| 7 | 900W | ||||