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风寒温度
人们都有这样的体验:走在街上,穿着的衣服感觉冷暖刚好适宜,这时突然起了一阵大风,顿时感觉周身寒冷,这就是风寒效应。风寒效应会影响人们对冷的感觉,导致人体感觉的温度与温度计的示数有明显的差别。原来,人体的主要散热部位是皮肤,通过皮肤红外辐射、接触传导热量、冷热空气对流和汗液蒸发等方式散热。当无风时,在人体皮肤和周围空气之间,有一个比较稳定的空气层,由于空气是热的不良导体,可以起到保温作用;当刮风时,稳定的空气保温层不断被新来的冷空气所代替,并把热量带走。风速越大,人体散失的热量越快、越多,人也就感觉越寒冷。科学家提出用风寒温度描述刮风时人体皮肤感觉的温度。并通过大量实验找出了风寒温度和风速的关系,下表是在气温为5℃时,风寒温度和风速的关系。
风速(km/h) |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
风寒温度(℃) |
5 |
3 |
1 |
-1 |
-3 |
(1)风会使人感觉更寒冷的原因主要是加强了下列哪种散热方式( )
A.辐射 B.传导 C.对流 D.汗液蒸发
(2)一个质量为50kg的人散失热量4.2×105J,如果人体没有产生相应的热量,则体温将下降 ℃。[人体的比热容取4.2×103J/(kg·℃)]
(3)当气温为5℃,风速为35km/h时,地面的水会结冰吗?
答: 。
(4)根据所给数据,用T表示风寒温度,t表示气温,v表示风速,请你写出三者关系的表达式: 。
随着宜昌现代化学校创建工作的深入开展,全市各中小学教学多媒体硬件运用越来越多,某校共有15个教室,每个教室配有40W的照明灯10盏,300W的投影仪一台,100W的教学扩音系统一套,300W的电脑一台,(该校的供电电压为220V)
⑴学生在操场上进行半小时的大课间体育活动时,若教室内的这些用电器没有关闭,那么这半小时该校会浪费多少度电?
⑵随着这些硬件的装配,需要对学校供电线路进行改造,下表是各种橡胶绝缘铜芯线在常温下的安全载流量(长时间通电时的最大安全电流) ,从安全角度考虑,该校应选择哪种导线作为干路导线?请通过计算后说明。
⑶该校电路中的保险装置采用空气开关(如图甲),空气开关内有电磁铁和两个触点,制作触点的材料分别有铜或银,电路正常工作时两触点是连接在一起的,当电流过大时电磁铁将两个触点分开,切断电路(如图乙)。从空气开关的使用寿命和安全角度考虑,应选择触点用_________(选填“银”或“铜”)材料制作的空气开关,原因是_________(同样条件下,银的电阻比铜的电阻小)。
目前随着城市建筑越来越高,楼内都安装了电梯,方便居民出入,某楼梯的电梯的相关参数如下表,为了安全,电梯都设置了超载自动报警系统,其工作原理如图所示:
⑴由图可知,当电梯所载人数增多时, 压敏电阻R2所受的压力增大,阻值减小,则控制电路的电流增大,从而使电磁铁的磁性_________(选填“增强”或“减弱”),当电梯超载时,触点K与触点________(选填“A”或“B”)接触,电铃发出报警铃声。
⑵电梯在使用过程中,若控制电路中的R1被短接,则该超载自动报警系统会出现什么异常?________________________________________________________________
⑶某开发商称:此电梯是快速电梯,它能在10s内将10个成年人从1层匀速升高到14层,若每个人的体重约为600N,每层楼高3m,电梯上升时需要克服摩擦及系统自重共计2000N,请你通过计算说明开发商的话是否可信?
生活中处处有物理.我们可以利用矿泉水瓶做小实验来说明一些物理知识:
(1)双手挤压空矿泉水瓶可以使瓶子变形,如果施加的力增大,瓶子变形程度就加大,这表明力的作用效果跟有关;
(2)手握空矿泉水瓶并对准瓶口吹气时发出“嗡嗡”的响声同时感到瓶子微微的颤动,这表明____;
(3)往空矿泉水瓶内注入少量的热水,摇晃后倒掉并立即盖紧瓶盖,过一会儿发现瓶子慢慢向内凹陷,这表明了__________的存在;(4)将空矿泉水瓶放倒在水平桌面上,用力向它的侧面吹气它会滚动,但用同样的力向它的底部吹气它却不容易滑动,(如图)这表明________________.
冬冬同学骑自行车上学:
(1)以冬冬的书包为参照物,地面是的。(填“运动”或“静止”)
(2)自行车的轮胎表面凹凸不平,是为了摩擦,座垫呈马鞍型,它能够增大座垫与人的,以减小压强。
(3)某次上学过程中,冬冬在前半程的平均速度是6m/s,后半程的平均速度是4m/s,冬冬同学上学整个过程中的平均速度是m/s。
(4)制成自行车的金属材料号称世界“重量最轻”,这里说的“重量最轻”用确切的物理语言来说是指这种材料的很小。纳米材料是由纳米颗粒经过特殊制备得到的,室温下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50倍而不断裂,这一事例表明纳米铜具有较好的__________(选填“硬度”、“延展性”或“磁性”)。
我省目前正在大力开发的风力发电是一种将风的动能转化为电能的环保发电方式.风力发电机的外观如图所示,其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等.
(1)风机叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能,通常用密度小,硬度_______(选填“大”或“小”)的复合材料制成.
(2)风轮机叶片旋转所扫过的面积(S)可视为风力发电机可接收风能的面积.已知空气动能与空气质量成正比,1kg空气在不同的速度(v)时的动能(E)如下表所示.
空气动能E(J) |
2 |
8 |
18 |
32 |
50 |
空气流速v(m/s) |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
若风力发电机将可接收的风能转化为电能的效率η=20%,当地的空气密度ρ="1.3" kg/m3,风速v="10" m/s,要设计一台功率P="20" kW的风力发电机,内轮机的叶片旋转所扫过的面积应为多少?(保留整数)
(3)在风速和叶片确定的情况下,要提高风轮机单位时间接收的风能,可采取哪些措施?请提出一条建议.