Question

18．完成下列各題：
（1）一只電能表上有“1500r/KW•h”字樣．若在1分鐘內電能表的轉盤轉過15轉，則在1分鐘內電流做功是3.6×10⁴焦，此時用電器的電功率是600瓦．
（2）如圖所示，輕質杠桿OA中點懸掛重為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”）時產生的大量熱量，轉化為水的內能，水蒸氣推動汽輪機運轉，轉化為汽輪機的機械能，汽輪機帶動發(fā)電機發(fā)電，最終轉化為電能．

Answer 1

分析 （1）1500r/kW•h表示的是電路中每消耗1kW•h的電能，電能表的轉盤轉1500r，求出轉盤轉15r電路中消耗的電能．再根據P=$\frac{W}{t}$求出該電能表上用電器的功率．
（2）在A位置時，OA、OC為動力F和阻力G的力臂，知道C是OA的中點，也就知道兩力臂的大小關系，知道阻力G的大小，利用杠桿的平衡條件求動力F的大��；
在B位置，畫出動力和阻力的作用線，找出動力臂的阻力臂，利用三角形的相似關系，確定動力臂和阻力臂的大小關系，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：核能先轉化為水的內能，水受熱以后溫度上升會產生大量的水蒸氣，水蒸氣會推動蒸汽輪機轉動，將內能轉化為機械能，蒸汽輪機又帶動發(fā)電機轉動，最后發(fā)電機將機械能轉化為電能．

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；核電站利用核反應堆加熱水，將核能轉化為水蒸氣的內能，再通過蒸汽輪機轉化為機械能，帶動發(fā)電機轉動，轉化為電能；
故答案為：（1）3.6×10⁴；600；（2）30；不變；（3）核裂變；內．

點評 （1）本題考查了電能表讀數、電功以及電功率的計算，掌握電能表的讀數方法是正確解題的關鍵．
（2）本題考查了學生對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系是本題的關鍵．
（3）對核能的認識、核能發(fā)電中的能量轉化、原理等是本題考查的主要內容．我們在了解核能的同時，也應對其它新能源有所了解．