如图甲所示,冰冻是造成高山地区冬季输配电线路倒塔(杆)断线的重要原因。为了避免这类事故的发生,一方面电力工人要及时对输电线路进行除冰作业,另一方面要加强输电线的抗拉能力。一般高压输电线每一根都是由一股位于中间的钢质线芯和六股相同粗细的铝质线芯绞在一起组成的,其横截面如图乙所示。这种输电线通常被称为钢芯铝绞线(代号LGJ)。已知该钢芯铝绞线所能承受的最大安全拉力为其正常工作情况下拉力的5倍。下表是该种钢芯铝绞线的相关技术数据。
1.该电力线路采用钢芯铝绞线而不采用与之同样结构尺寸的铝绞线,其主要目的是什么?
2.输电线路结冰后,输电线(连同上面的冰)变粗、变重。为了保证输电线路的安全,防止输电线被拉断,在冰冻的钢芯铝绞线(连同上面的冰,其横截面可以看作圆)的直径D增大到一定值时就必须进行除冰作业,试估算需要进行除冰作业时冰冻的钢芯铝绞线的直径D。(ρ铝=2.7×103kg/m3,ρ钢=7.9×103kg/m3,ρ冰=0.9×103kg/m3,取=10.7)
3.有一种输电线路除冰作业的方法叫“短路熔冰”。所谓“短路熔冰”,就是在短时间内,输电线不经过用电器而直接接通,输电线中通过比平时大许多的电流,利用导线本身发热熔冰以完成除冰作业的方法。短路熔冰时,若一根这种钢芯铝绞线每米的发热功率为200W,则短路熔冰时通过一根钢芯铝绞线的电流大约是多大?(取=3.2)
山区某工地方程式时,照明电路需用导线从离工地250m处的电源引来,工地上要用一只“220V 100W”和一只“220V 200W”的灯泡来照明,所用导线的电阻为0.018Ω/m,如果电源两端的电压为220V,且保持不变,试求照明时导线上所消耗的功率和每只灯泡实际所消耗的功率。(计算时不考虑灯丝电阻的变化,数值只取整数,小数可四舍五入)
如图所示电路中,小灯泡L标有“6V 3W”字样,R2=12Ω,当S1、S2都闭合时,总电流为0.8A,这时小灯泡L正常发光。求:
(1)电源电压U;
(2)电阻R1的阻值;
(3)当S1、S2都断开时,小灯泡L消耗的功率。
小明在一根均匀木杆的一端缠绕少许铅丝,使得木杆放在液体中可以竖直漂浮,从而制成一支密度计。将它放在水中,液面到木杆下端的距离为16.5 cm,再把它放到盐水中,液面到木杆下端的距离为 14.5 cm。如果所用铅丝的体积很小,可以忽略,小明测得的盐水密度是多少?
排水量为1000t的轮船在河水中航行,满载时船及所装货物共重多少牛,受到河水的浮力是多少牛。如果河水的密度为1.0×103kg/m3,轮船排开的河水的体积为多少?(取g=10N/kg)
太阳能热水器具有安全、节能、经济和环保等优点.为有效利用太阳能,某研究性学习小组对“物体吸收太阳能的能力与表面颜色之间的关系”进行了实验研究:在两只相同的烧杯中装有质量和初温相同的水,烧杯外用一个黑色塑料袋和一个白色塑料袋密封,插入温度计(温度计的玻璃泡浸没在水中,大部分刻度露出可见),放在阳光下曝晒.每隔相同的时间读出温度计的示数,数据记录如下:
塑料袋 颜色 |
水的质量(m/Kg) |
初 温 (t/℃) |
温 度 (t1/℃) |
温 度 (t2/℃) |
温 度 (t3/℃) |
…… |
黑 色 |
1.0 |
15.0 |
22.3 |
27.8 |
31.5 |
…… |
白 色 |
1.0 |
15.0 |
16.5 |
17.8 |
19.0 |
…… |
根据上述数据回答下列问题:
(1)这次实验过程中,采用的科学研究方法是
(2)通过上面的研究可以推断:太阳能热水器的集热管表面颜色以 为宜;
(3)小明家使用的太阳能热水器的说明书如图,若在太阳能热水器的水箱中装满水,中午在太阳照晒下每小时温度升高10℃,则该热水器中的水每小时吸收的热量是多少?该热水器中午每秒钟每平方米的面积上获得的太阳能是多少?
容 积 |
100L |
集热箱的采光面积 |
1.5m2 |
效 率 |
40% |
使 用 年 限 |
15年 |