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“电”与现代生活密不可分,请阅读下列相关资料,运用有关“电”的知识和规律,回答问题.

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/20 23:16:20
“电”与现代生活密不可分,请阅读下列相关资料,运用有关“电”的知识和规律,回答问题.
(1)小王同学想测量家中新购买的绿色电冰箱的耗电情况,他将家中其他所有用电器断开.只使用该冰箱,观察电度表转盘的转动情况.测得冰箱制冷时.转盘每12s转动一圈;保温时,每2min转动一圈.电度表上表明每千瓦小时转2000圈.该同学还测得每小时制冷时间10min,保温50min.在一天内,该电冰箱制冷时的功率约为 w;如果按每月30天计算,该电冰箱月耗电为______kW•h.
(2)有一种抽水蓄能水电站可以把晚上多余的电能储存起来.放到白天使用.其原理是:将晚上多余的电能用来把水抽到高处的水库里,到白天再将高处的水放出来发电以补充电能.假设:抽水机的工作效率为75w,发电机的工作效率为80w,不计其他损耗.水库水位平均高度为100m.白天每千瓦时电能的电费为0.617元,晚上每千瓦时电能的电费为0.307元.每千克水升高lm 的能量为loJ.则电厂利用1×109 T水储能转换,因白天和晚上的电费价格差而获取的利润为多少元?
(3)如图所示是助动车的转向指示灯线路.电路中LDl、LD2.为前后两个左转向灯.RD1、RD2.为前后两个右转向灯,D为在仪表盘上转向指示灯.四个转向灯分别“6V、2,5A”的灯泡,D为“6V、0.25A”的小灯泡,当灯泡的实际电压小于额定电压的60%时.灯泡不发光,灯泡电阻保持不变.RJ为不计电阻的通断器.可使电路间歇地通断;但当闪光器RJ,中的电流小于4A时,虽有电流通过RJ却不会使电路间歇地通断.K为转向灯开关.是一个单刀三掷开关.正常情况下,把K拨至1位,LD1、LD2会发出闪光,示意助动车将左转,同时D指示灯闪烁向驾驶员显示转向灯的工作情况;把K 拨至2位,RD1、RD2会发出闪光,示意助动车将右转,同时D指示灯闪烁向驾驶员显示转向灯的工作情况.
当驾驶员将K 拨至1位时,发现D灯发光但不闪烁.据此现象可以判定电路的哪一处发生了怎样的故障,请说明理由.
(1)由题意可知:电冰箱所做的功W=
1
2000kW•h=1.8×103J;
p=
W
t=
1.8×103J
12s=150W;
电冰箱月耗电W1=Pt=0.15kW×6h×30=27kW•h;
(2)设晚上抽水消耗电能为△E,则有η1△E=E0mh;
△E=
E0mh
η1=
10J×1×109×103×100
75%J=1.33×1015J=3.7×108kW•h;
白天放水发电为△E,则有:△E1E0mh=80%×10×1012×100J=8×1014J=2.22×108kW•h;
因白天、夜晚电费的价格差而产生的利润为0.617×2.22×108元-0.307×3.7×108元=2.34×107元.
答:因白天和晚上的电费价格差而获取的利润为2.34×107元;
(3)在额定电压下,RLD1=RLD2=RLD3=RLD4=
6V
2.5A=2.4Ω;
如果左路中有一盏转向灯发生断路故障,右路正常,此时流过RJ的电流为I=2.5A+
6V
RD+
RLD1RLD2
RLD1+RLD2=2.74A<4A;
所以RJ有电流流过,但不会使电路间歇地通断,如果右路中有一盏转向灯发生断路故障,左路正常此时流过RJ的电流为I=5A+
6V
RD+RLD=5A+
6V
24Ω+2.4Ω=5.23A>4A;
所以RJ仍能使电路间歇地通断,即使左转向灯指示灯闪烁,
根据以上分析可以判定故障发生在左路,其中一盏转向灯发生断路故障.