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1科普阅读练习题姓名：1、变频技术什么是变频空调近些年随着环保节能概念的深入人心，空调市场上越来越多的产品都主打变频。那么什么是变频空调呢？所谓的“变频空调”是与传统的“定频空调”相比较而产生的概念。我国的电网电压为220V、频率为50Hz，在这种条件下工作的空调称之为“定频空调”。由于供电频率不能改变，传统的定频空调的压缩机转速基本不变，依靠其不断地“开、停”压缩机来调整室内温度。与“定频空调”相比，“变频空调”的变频器可以改变压缩机供电频率，进而调节压缩机转速。依靠调节压缩机转速的快慢达到控制室温的目的，室温波动小、电能消耗少，其舒适度大大提高。变频空调每次开始使用时，通常是让空调以最大功率、最大风量进行制热或制冷，迅速接近所设定的温度。由于变频空调通过提高压缩机工作频率的方式，增大了在低温时的制热能力，最大制热量可达到同级别空“定频空调”的1．5倍，低温下仍能保持良好的制热效果。此外，由于变频空调风机的转速与空调的配合较为合理，实现了低噪音的宁静运行。当空调高功率运转，迅速接近所设定的温度后，压缩机便在低转速、低能耗状态运转，仅以所需的功率维持设定的温度。这样不但温度稳定，还避免了压缩机频繁地开开停停所造成的对寿命的缩减，而且耗电量大大下降，实现了高效节能。根据上述资料结合所学知识，回答下列问题：（1）通过改变压缩机供电频率，调节压缩机转速从而达到控制室温目的的是空调。（选填“定频”或“变频”）（2）变频空调的的部件能实现电动机运转频率自动调节的作用。（3）请写出变频空调能降低耗电量的方法。（写出一点即可）（4）某品牌空调打出了“××全直流变频空调一晚仅用一度电”的广告，消费者将信将疑，有业内人士说“一晚仅用一度电”是实验室测量的结果。小元家用买来的同款空调进行实际测量，一晚按8小时计算，测量结果为1.8度电，请你帮助小元分析实际测量结果高于实验室测量结果的原因可能是。（写出一个可能原因即可）2、超导体技术超导体1911年，荷兰莱顿大学的H·卡茂林·昂内斯意外地发现，将水银冷却到-268.98℃时，水银的电阻突然消失；后来他又发现许多金属和合金都具有与水银相类似的低温下失去电阻的特性，由于材料的这种特殊导电性能，昂内斯称其为超导态。昂内斯由于他的这一发现获得了1913年诺贝尔奖。科学家在研究过程中，将一个铅制的圆环，放入温度低于Tc=-265.97℃的空间，利用电磁感应使环内产生感应电流。结果发现，从1954年3月16日始，到1956年9月5日止，在两年半的时间内电流一直没有减小；当温度上升到高于Tc时，圆环由超导状态变成正常状图282态，感应电流立刻消失，这就是著名的昂内斯持久电流实验。物质的温度低于它的临界温度（转变为超导的温度），这种物质才会有超导性。一般金属或合金的临界温度都很低，例如铅的临界温度是-265.97℃。要维持这么低的温度也是很困难的，这就使超导体目前只能应用在科学实验和高新技术中，而不能在日常生活和生产中普遍应用。近几十年来，各国科学家一直在努力寻找能够在室温下工作的超导材料。在这方面，我国的研究走在了世界的前列。请回答下列问题：（1）超导现象是指导体在温度降低到足够低时，有些材料的_________变为零的特性。（2）“昂内斯持久电流实验”中铅制圆环由超导状态变成正常状态后，感应电流立刻消失，这个过程中电能转化成了能。（3）假如电熨斗内部的电热丝、电动车内电动机的线圈、白炽灯的灯丝都处于超导状态，其中仍能正常工作且减少了能量损失的是。（选填“电熨斗”、“电动车”或“白炽灯”）（4）若输电用导线处于超导状态，能减少导线上的能量损失。请简要写出此判断的依据。3、热岛效应：热岛效应热岛效应，指由于人为原因，改变了城市地表的局部温度、湿度、空气对流等因素，进而引起的城市小气候变化现象。该现象属于城市气候最明显的特征之一。由于城市化的速度加快，城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和更小的比热容，使得相同的日照情况下，城市地区升温较快，并向四周和大气中大量辐射，造成了同一时间城区气温普遍高于周围的郊区气温，高温的城区处于低温的郊区包围之中，如同汪洋大海中的岛屿，人们把这种现象称之为城市“热岛效应”。在“热岛效应”的作用下，城市中每个地方的温度并不一样，而是呈现出一个个闭合的高温中心。在这些高温区内，空气密度小，气压低，容易产生气旋式上升气流，使得周围各种废气和化学有害气体不断对高温区进行补充。在这些有害气体作用下，高温区的居民极易患上呼吸系统或神经系统疾病。请根据上述材料，回答下列问题：（1）在相同的日照情况下，城市地区比郊区升温较快，其主要原因是城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和。（2）减弱热岛效应的措施之一：保护并增大城区的绿地、水体面积，多植树。城区的水体、绿地对减弱夏季城市热岛效应起着十分可观的作用。这是主要是利用了水的的特性。（3）减弱热岛效应的措施之二：人工蒸发补偿。解决城市大气热污染的首要办法是增大蒸发量，受城市安装条件的限制，采用喷雾系统是一种高效且经济的办法。这是利用了水蒸发有的作用。3（4）减弱热岛效应的措施之三：绿色出行。只要是能降低出行中的能耗和污染，就叫做绿色出行。如：少开私家车，尽量多乘坐汽车、地铁等公共交通工具，或者等。4、漏电保护器漏电保护器漏电保护器，主要是用来对用电设备发生漏电故障或对有致命危险的人身触电时的保护。漏电保护器在发生以下事故时起到保护作用：①设备发生碰壳故障。②私拉乱接的电线绝缘皮破损。③人体直接触及相线电压。④在特别潮湿的地方(如游泳池、淋浴房、厨房、卫生间等)，因人体表皮电阻减小，触电死亡的危险大大增加，安装漏电保护器后便能有效地减少触电伤亡事故。⑤当一些电子设备绝缘材料损坏时，其外露的金属附件(如电视机、收录机的拉杆天线等)可能带危险电压，这种危险电压是不能用接地的方法消除的，只有靠安装漏电保护器才能保证在人身触电的瞬间迅速切断电路，保证人身安全。如图28是安装了漏电保护器的家庭电路。家庭电路中火线与零线间、火线与大地之间有220V电压。通常情况下，通过人体的电流超过20mA时，人会感到剧痛，呼吸困难，甚至会有生命危险。当人体直接或间接接触火线时，有触电危险。此时，火线、人体、大地将构成回路，所产生的电流将不通过零线，此时通过右图线路中A、B两点的电流不等。当漏电保护器检测到通过图28中A、B两处的电流不相等（即发生漏电）时，会迅速切断电路，从而起到保护作用。低压配电系统中设漏电保护器是防止人身触电事故的有效措施之一，也是防止因漏电引起电气火灾和电气设备损坏事故的技术措施。但安装漏电保护器后并不等于绝对安全，运行中仍应以预防为主，并应采取其他防止触电和电气设备损坏事故的技术措施。请根据上述材料，回答下列问题：（1）在特别潮湿的地方，因人体表皮电阻，触电死亡的危险。（2）假如有人在如图28所示的电路C点处不慎触电时，漏电保护器（选填“会”或“不会”）切断电路。（3）假如某人不慎触电时，且没有发生生命危险，则他的身体电阻至少为Ω。5、物体带电的几种方法物体带电的几种方法自然界经常出现物体带电的情况，你知道有几种方法可以使物体带电吗？使物体带电有这样几种方法：图28漏电保护器与家庭电路火线零线ABC用电器用电器漏电保护器4一、摩擦起电实验室经常用玻璃棒与丝绸、橡胶棒与毛皮相互摩擦起电。其实，日常用的塑料梳子、笔杆、尺子与头发或晴纶针织物摩擦也极易起电。摩擦起电的原因是不同物质的原子束缚电子的能力不同，在摩擦过程中，电子发生转移而使相互摩擦的二物体带上了等量的异种电荷。根据不同物质的原子核对电子束缚本领的大小不同，科学家通过实验的方法得出了起电顺序表：兔毛—玻璃—羊毛—丝绸—铝—木—硬橡胶—硫磺—人造丝‥‥‥。顺序表中任意两种物质相互摩擦时，排在前面的物质带正电，排在后面的物质带负点；两物质次序相隔越多，起电的效果就越好。二、接触起电将一带电体与一不带电体接触时，就会有一部分电子或从带电体跑到带电体上，或从非带电体跑到带电体上，使原来不带电体上带上了与带电体相同的电荷。三、感应起电将一带电体A靠近与大地绝缘的导体B的左端时，由于电荷间的相互作用，B的左端聚集了与A相反的电荷，右端聚集了与A相同的电荷。如图24所示，这就是感应起电。（1）摩擦起电的原因是不同物质的原子束缚电子的能力不同，其实质是发生了转移。（2）若用兔毛与木条相互摩擦而带电，兔毛将带电。（3）如图25是在科技馆看到的静电游戏“怒发冲冠”，这是因为通过起电，电荷通过人体传到头发上，头发由于而使头发竖起来。6、干簧管：干簧管（也叫干簧继电器）比一般机械开关结构简单、体积小、速度高、工作寿命长；而与电子开关相比，它又有抗负载冲击能力强的特点，工作可靠性很高。如图26甲所示为干簧管的结构简图，其中磁簧片是一种有弹性的薄铁片，被固定于玻璃管上。（1）．当将一个条形磁铁与干簧管平行放置时，如图26乙所示，干簧管的磁簧片触点就会闭合，将电路接通；当条形磁铁远离干簧管时，触点就会断开。请简述其原理。当将一个条形磁铁与干簧管平行放置时，干簧管的磁簧片就会被磁化，干簧管中相互靠近的两个触点被成异名磁极而相互靠近，触点将会闭合，将电路接通；当条形磁铁远离干簧管时，磁簧片的消失，在弹力的作用下触点断开。BA图24图25图26甲乙52．小阳想用干簧管制作一个水位自动报警器，除干簧管外，还有实验器材：开关、红灯、绿灯和电源各一个，导线若干，图27是小阳设计的一部分电路，请帮助小阳在图中的虚线方框内画出报警电路其余部分的电路设计，要求：水位到达A处时，红灯亮，电铃报警；水位到达B处时，绿灯亮，电铃报警。7、美丽的极光：美丽的极光一般呈带状、弧状、幕状或放射状，这些形状有时稳定有时作连续性变化。它们有着五颜六色的光辉，像飘舞的彩带，又像万里长虹。在大约离磁极25°～30°的范围内会常出现极光，这个区域被称为极光区或者极光椭圆带。其实极光是地球周围的一种大规模放电的过程，极光产生的条件有三个：大气、磁场、高能带电粒子。这三者缺一不可。极光不只在地球上出现，太阳系内的其他一些具有磁场的行星上也有极光。一种理论认为极光是太阳与大气层合作表演出来的作品。在太阳创造的诸如光和热等形式的能量中，有一种能量被称为“太阳风”。太阳风是太阳喷射出的带电粒子，是一束可以覆盖地球的高能带电粒子流，属于等离子态。太阳风在地球上空环绕地球流动，以大约每秒400公里的速度撞击地球磁场。地球磁场形如漏斗，尖端对着地球的南北两个磁极，由于地磁场的作用，太阳发出的带电粒子沿着地磁场这个“漏斗”沉降，进入地球的两极地区。两极的高层大气，受到太阳风的轰击后会发出光芒，形成极光。在南极地区形成的叫南极光，在北极地区形成的叫北极光。人们看到的极光，主要是带电粒子流中的电子造成的。而且，极光的颜色和强度也取决于沉降的带电粒子的能量和数量。用一个形象比喻，可以说极光活动就像磁层（地磁场分布在地球周围，被太阳风包裹着，形成一个棒槌状的胶体，它的科学名称叫做磁层。）活动的实况电视画面。沉降带电粒子为电视机的电子束，地球大气为电视屏幕，地球磁场为电子束的导向磁场。科学家从这个天然大电视中得到磁层以及日地空间电磁活动的大量信息。在极光发生时，极光的显示和运动是由于带电粒子流受到磁层中电场和磁场变化的调制造成的。根据以上短文，请回答以下问题：（1）没有高能带电粒子，人们（选填“能”或“不能”）看到极光现象。（2）在地球的两极地区轰击高层大气从而形成了五颜六色的极光。（3）依据短文中的信息，你认为地球上的极光（选填“容易”或“很难”）在赤道附近出现，其主要理由是。8、石墨烯石墨烯于2004年问世，英国曼彻斯特大学诺沃肖洛夫教授凭着这一重大发现而于2010年获得诺贝尔物理学奖。2015年10月，中国国家主席习近平访问英国，访问期间特别安排到6图22低温处ABJ2J1铂