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汽车再生制动器

目前汽车刹车器均采用油压制动,油压制动刹车时消耗的机械能以内能形式排放掉,形成能源的浪费。现有一种汽车再生制动器,能把汽车制动时消耗的部分机械能转化为电能而储存起来,有效地利用了能量。这种制动器有个重要参数叫“储能效率”,储能效率是指汽车正常行驶时关闭发动机,直至汽车停止运动的过程中,将机械能转化为电能的效率.

实际上汽车刹车时再生制动器无法提供足够的刹车阻力,仍需要与油压制动器 配合使用,产生恒定的刹车阻力来满足刹车要求,若某汽车以20km/h的速度行驶,刹车时再生制动器产生的阻力随时间变化的关系如下表:

时间t/s

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

再生刹车阻力f/×103N

8.0

8.1

8.4

9.0

10.0

10.0

10.0

7.5

5.0

(1)油压制动刹车时消耗的机械能转化为内能,而这些内能却不能再次转化为汽车的机械能,说明能量的转移和转化具有_ _性;汽车再生制动器中将机械能转化为电能的装置是__ (电动机/发电机).

(2)某次汽车正常行驶时的机械能为3.75×105J ①若关闭发动机,直至停止运动,有1.5×105J的机械能车化为内能,则该汽车的储能效率是_ _。②若制动时油压制动器与再生制动器同时工作,产生的内能将_ (大于/小于/等于)1.5×105J。

(3)在图中作出汽车刹车时再生制动器0~1.0s内产生的刹车阻力随时间变化的图像。

(4)如果汽车制动时需要产生恒定的刹车阻力为1×104N,由图像可知t=0.7s时,油压制动器需提供_ N的刹车阻力.

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在“测定小灯泡的额定功率”实验中,小明同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、电压为恒为6V的电源、额定电压为3.8 V的小灯泡和一个标有“20 Ω 1.5 A”的滑动变阻器,小灯泡的额定功率小于2 W,设计的电路如图甲所示的电路.

(1)实验原理 ;连接电路时开关应处于 (闭合/断开)状态.

(2)请用铅笔画线代替导线,按照图甲所示的电路图,将图乙的实物电路连接完整(连线不得交叉);

(3)电路接好后,闭合开关,发现小灯泡特别亮,电压表与电流表的示数较大.电路连接无误,接下来应进行的操作是 , (两空按操作步骤先后顺序填写字母代号);

A.更换电池或小灯泡

B.检查电路是否短路

C.移动滑动变阻器滑片至最大值位置

D.断开电路开关

(4)在实验中,若电压表示数为2 V,为了使灯两端电压达到3.8 V, 必须将滑片向 (左/右)调节;当小灯泡正常发光时,电流表示数如图丙,则灯泡的额定功率为 W;

(5)完成上述实验后,小明把小灯泡更换成定值电阻(如图丁),利用原电路继续探究“电流与电阻”的关系:

实验时,小明先将5Ω电阻接入电路,调节滑动变阻器使电压表示数为2V,记下对应的电流;再将5Ω的电阻更换为10Ω电阻,将滑动变阻器适当向 (左/右)移动,使电压表示数仍为2V;当小明再换接15Ω电阻时,发现无论怎样调节滑动变阻器,都不能使电压表示数为2V,分析其可能的原因 (答出一种情况即可).请你在不增减器材的条件下帮小明解决这个问题,完成实验,你的方法是:

(6)测量结束后,应断开开关,先拆除 两端的导线,再拆除其他导线.

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