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科普阅读题 适中0.65 引用3 组卷316
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人体永动机——靠体温发电能亮的手电筒

备用手电筒一般都是放在家里某个角落里,停电了找东西时才用到,但放置时间久了又没有充电的话,使用起来会发现没电了,那是很气人的 。 但是,今天介绍的这款手电筒就可以避免这种尴尬,它是一款既不需要电池,也不需要太阳能,更不利用风力,而是靠人体体温发电的手电筒-----Lumen手电筒 。 它外形并没有什么特别,就像一张电话卡,如左图所示,其内置一颗温差电池,只要外部环境温度低于体温,将手指放在上面就能利用温差来为小电筒供电,如右图所示 。 这就是体温发电 。 体温发电是通过半导体,利用温差来获取电能 。 温差发电的基本原理是“泽贝克”效应,即两种不同的金属连接起来构成一个闭合回路时,如果两个连接点的温度不一样,就能产生微小的电压,且温差越大,产生的电压越大 。

Lumen就是利用了这一原理,其上配备一个热电发电机( TEG )的陶瓷部件,它的上部可以感受你手指的温度,下部感受环境温度,再通过两者的温度差进行发电,进而让手电筒工作 。

如果环境温度为 28 摄氏度,Lumen 就相当于在 3V 电压下产生 15mA 的电流,过多的电能将被储存在内置的电容器里 。

Lumen手电筒比起传统手电筒来说,照明功率偏小,但光通量更大,更方便在照明不良情况下找寻物体,安全导航以及在黑暗中阅读 。


请根据上述材料,回答下列问题:       
(1)体温发电的根本原理是人体和周围环境间存在________       
(2)除了文中所讲利用体温发电比用电池供电的优点外,你觉得还有哪些?说一点即可____
(3)实际使用中利用体温发电能获得大范围的电压值吗?为什么?____
19-20九年级上·全国·课时练习
知识点:生活中一些常见的电压半导体 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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阅读短文,回答问题:
远程输电发电厂发出的电要传输到很远的地方供人们使用。在输电线上,由于电流的热效应,必然有一部分电能转化成内能而损失掉,导线越长,损失越多。目前远距离送电主要采取高压送电的方式来实施。在保证输送功率不变的情况下,采用提高电压的方法减少线路上的损失。高压送电过程:发电机、升压变压器、高压输电线、降压变压器、居民用电。
变压器原理简化为:原线圈匝数,副线圈匝数,若输入电压,输出电压(如图乙),它们之间的关系式为:

请结合短文和所学知识回答下列问题:
(1)从发电厂发出电到进入家庭,变压器使电压的大小经过了两次改变,最终直接进入家庭的电压为________V;
(2)下列单位不能够表示远程输电损耗电能大小的是________
A.       B.       C.       D.
(3)在输电阶段,输电线上常用如图丙装置将四根导线并联起来,相当于增大了导线的横截面积,从而减小了导线的________,以达到减少输电线上电能损失的目的;
(4)如图甲属于________________变压器(升压、降压);
(5)目前我国正在进行1500kV的特高压输电技术实验。若甲、乙两地原来用500kV的超高压输电,建成后改用1500kV的特高压输电,当输电功率相同时,线路上的功率损耗为原来的________倍(线路电阻不变);
(6)由发电厂向用户输电,输送的功率P一定,关于输电电压U与输电电流的I的关系图像正确的是________
A.    B.    C.    D.
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隔电墙与水电阻


家庭电热水器(如图甲)工作时,加热器内胆里的水有时也会通电。为保证人的洗浴安全,几乎所有电热水器都要求安装“隔电墙”(如图乙)。隔电墙(Safe Care)是一种简称,它确切的表述法是“水电阻衰减隔离法”。它是利用了水本身所具有的电阻的特性,通过对管径和距离的的调整,形成“隔电”的效果。干燥时人体电阻的平均值约1000~2000Ω,皮肤潮湿时,阻值降为300Ω左右。隔电墙中每1cm水电阻约200Ω。为保证人体安全,只要控制通过人体的电流不超过一个阈值即可。因此在设计隔电墙时,一般会尽量增加水流的长度,以达到增大电阻,减小电流的目的。如图丙,将水流路径设计成螺旋线结构来增加水流的长度。虽然隔电墙有一定的保护作用,但为了保护自己生命安全,最有效的措施,还是淋浴的时候把电热水器插头拔掉。

(1)家庭电路电压为_________V,人体安全电压为_________V。不同环境下人体导电情况不同,为保证安全,加在人体的电压不能超过最大安全电压的三分之一,称为绝对安全电压,结合皮肤潮湿时人体电阻可知,通过人体的绝对安全电流不超过_________A;
(2)淋浴时,水电阻与人体呈_________(选填“串联”或“并联”)关系。为保证绝对安全,隔电墙中水电阻至少为_________Ω,水流的长度至少为_________cm。
阅读短文,回答问题。

燃气热水器


燃气热水器是一种方便、快捷且不受天气影响的洗浴设备。
图甲为某款燃气热水器结构和工作原理示意图。 使用热水器时,先通电,绿色指示灯亮,再打开冷水阀和燃气管上的燃气阀。 之后打开热水阀时,电子点火器点火,燃气在燃烧器内燃烧,产生1700℃的高温烟气,此时红色指示灯亮。同时风机工作。 高温烟气上升,流经热交换器,将从A点处流入热交换器的冷水加热,产生的热水从B点处源源不断流出热交换器,低温烟气从排烟管排出。 关闭热水阀时,热水器停止加热。 研究发现;热交换器中,烟气与水之间单位时间传递的热量随交换器内水管表面积的增大而增大;烟气具有的内能E随烟气温度t变化的关系如图乙所示。

该燃气热水器的技术参数如表,其中“热水产出率”的含义是:每分钟使水温升高25℃时的出水体积;“额定耗气量”的含义是:热水器正常工作1小时消耗的燃气体积。

适用燃气

天然气

热值

额定耗气量

热水产出率

12L/min

(1)两个指示灯是二极管灯泡,该灯泡由___________(选填“导体”“半导体”或“超导体”)材料制作,它们应___________联在电路中;
(2)下列措施中能提高热水器加热效率的是(      )
A. 采用热值更高的燃料       B. 提高进水口冷水的初温
C. 加长热交换器中水管长度       D. 使水管中的进水量减小
(3)热水器由家庭电路直接供电,工作时两端电压为___________V;若热水器热水产出率为12L/min时,设AB两点的高度差为0. 3m,则水在热交换器AB两点间运行时克服重力做功的功率为___________W;(g取10N/kg)
(4)某次洗浴,设定热水管出水温度45℃,热水器正常工作用时15min。 若该过程燃气完全燃烧,放出的热量为___________J;
(5)现实中,燃气完全燃烧产生热量有如图丙几种流向,请补充完整:___________,因此该燃气热水器热效率永远无法达到___________

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