Question

18．完成下列各題：
（1）一只電能表上有“1500r/KW•h”字樣．若在1分鐘內(nèi)電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過15轉(zhuǎn)，則在1分鐘內(nèi)電流做功是3.6×10⁴焦，此時(shí)用電器的電功率是600瓦．
（2）如圖所示，輕質(zhì)杠桿OA中點(diǎn)懸掛重為60N的物體，在A端施加一豎直向上的力F，杠桿在水平位置平衡，則力F的大小是30牛，保持F的方向不變，將杠桿從A位置勻速提升到B位置的過程中，力F將不變（選填“變大”、“變小”或“不變”）．
（3）目前的核電站是利用核裂變（填“核裂變”或“核聚變”）時(shí)產(chǎn)生的大量熱量，轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，水蒸氣推動(dòng)汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)化為汽輪機(jī)的機(jī)械能，汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，最終轉(zhuǎn)化為電能．

Answer 1

分析 （1）1500r/kW•h表示的是電路中每消耗1kW•h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)1500r，求出轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)15r電路中消耗的電能．再根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出該電能表上用電器的功率．
（2）在A位置時(shí)，OA、OC為動(dòng)力F和阻力G的力臂，知道C是OA的中點(diǎn)，也就知道兩力臂的大小關(guān)系，知道阻力G的大小，利用杠桿的平衡條件求動(dòng)力F的大��；
在B位置，畫出動(dòng)力和阻力的作用線，找出動(dòng)力臂的阻力臂，利用三角形的相似關(guān)系，確定動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系，再利用杠桿平衡條件分析拉力F的大小變化情況；
（3）核電站是通過可控的核裂變來獲取能量的．
核電站發(fā)電過程：核能先轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，水受熱以后溫度上升會(huì)產(chǎn)生大量的水蒸氣，水蒸氣會(huì)推動(dòng)蒸汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，蒸汽輪機(jī)又帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，最后發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能．

解答 解：（1）電路中消耗電能W=$\frac{15}{1500}$kW•h=0.01kW•h=0.01×3.6×10⁶=3.6×10⁴J，
用電器的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{0.01kW•h}{\frac{1}{60}h}$=0.6kW=600W；
（2）如右圖所示，杠桿在A位置，L_OA=2L_OC，
杠桿平衡，
FL_OA=GL_OC，
F=$\frac{G{L}_{OC}}{{L}_{OA}}$=$\frac{1}{2}$G=$\frac{1}{2}$×60N=30N．
杠桿在B位置，OA′為動(dòng)力臂，OC′為阻力臂，阻力不變?yōu)镚，
△OC′D∽△OA′B，
$\frac{OC′}{OA′}$=$\frac{OD}{OB}$=$\frac{1}{2}$，
杠桿平衡，
F′L_OA′=GL_OC′，
F′=$\frac{G{L}_{OC′}}{{L}_{OA′}}$=$\frac{1}{2}$G=$\frac{1}{2}$×60N=30N．
由此可知當(dāng)杠桿從A位置勻速提到B位置的過程中，力F的大小不變．
（3）核電站是通過可控的核裂變來獲取能量的；核電站利用核反應(yīng)堆加熱水，將核能轉(zhuǎn)化為水蒸氣的內(nèi)能，再通過蒸汽輪機(jī)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)化為電能；
故答案為：（1）3.6×10⁴；600；（2）30；不變；（3）核裂變；內(nèi)．

點(diǎn)評(píng) （1）本題考查了電能表讀數(shù)、電功以及電功率的計(jì)算，掌握電能表的讀數(shù)方法是正確解題的關(guān)鍵．
（2）本題考查了學(xué)生對(duì)杠桿平衡條件的了解和掌握，能畫出杠桿在B位置的力臂并借助三角形相似確定其關(guān)系是本題的關(guān)鍵．
（3）對(duì)核能的認(rèn)識(shí)、核能發(fā)電中的能量轉(zhuǎn)化、原理等是本題考查的主要內(nèi)容．我們?cè)诹私夂四艿耐瑫r(shí)，也應(yīng)對(duì)其它新能源有所了解．