中考冲刺：物理计算——电能表和电池
本模块对应习题为中考填空部分出题频率较高习题，要求学生必须掌握，其知识及解题方法也较为程式化，相对应的问法变化也不是很多，但还是存在一定的变化和难度；并且计算方法独立于电路题中的欧姆定律运用，有属于自身的特有体系，需要学生进行适当的联系。本专题对于该部分习题具有较好的强化训练作用。
【电能表题型】
1、小英家6月底电能表的示数如图甲所示，
7月底表盘示数如图乙所示，由图可知她家7月份用电器消耗的电能为
kW·h；她家现在已经接入用电器的总功率为3600W，则最多还可以连接
?W的用电器同时工作。将铭牌已模糊的饮水机单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了160次，则饮水机的额定功率是
W。
2、如图所示是小明家的电子式电能表，此时电能表显示的示数为18.5kW.h，表盘上标有“3200imp／(kW.h)”，若小明关闭其他所有的用电器，只接通一只“220V??100W'’的电灯，使其正常工作1h，则电灯消耗的电能是
kW·h，电能表的指示灯闪烁
次。
3、小明想利用电能表测出家中微波炉的电功率。他观察到电能表上标有1600imp/kw·h（imp的含义是闪烁次数），当电路中只有微波炉工作时，测出1分钟内指示灯闪烁32
次，1分钟内微波炉耗电
焦耳，它的电功率为
W。
4、小刚早上8：00出门前查看了他家的电能表示数如图甲所示，然后关闭家中其他用电器，只让电冰箱工作。下午18：00回家后再次查看电能表，显示的数字如图乙所示。则小刚家的电冰箱在这段时间内消耗的电能为
kW·h，电冰箱的实际电功率为
W。
??
5、如图甲是一种新型插座，它能即时显示接在该插座时的用电器的工作电压和所耗电费等信息（插座本身消耗电能由内部电池提供）。小明将装有质量为2.4Kg、初温为10℃水的电水壶插在该插座上，当水烧开至100℃时，屏幕显示数据变化如下表所示。这段时间内电水表消耗的电能为
J.电水壶烧水的效率为
，小明家的电能表如图乙所示，则此时电能表的转盘转了
转。[电费单价：0.5元/（kW·h）：C水=4.2×103J/（kg·℃）]
6、如图甲是某电热水壶的铭牌。小科发现在晚上用电高峰时烧开一壶水比白天用时长。晚上他进行了测量，关掉家里其他电器，仅电热水壶工作，他观察到家里电能表（如图乙）1min闪烁了20次，电能表上的参数“1600imp/（kw·h)”表示：每用电1kw·h指示灯闪烁的次数为1600次，忽略温度对灯丝电阻的影响。则电热水壶的加热电阻为
Ω，晚上烧水时电热水壶的实际功率为
W.
XX牌电热水壶
额定电压
220V
额定容量
1.2L
额定加热功率
880W
额定功率
50Hz
7、如图为小科家电能表的铭牌，在断开其他用电器的情况下，标有“220V
1000W”的电热水器和标有“220V
1100W”的空调
（填“能”或“不能”）同时使用。电热水器是利用
工作的。小科只将标有“220V
1000W”的电热水器接入电路工作，2分钟内电能表转盘转了81转，则该电热水器的实际电功率为
W。
8、在家庭用电的调查研究综合实践活动中，小明观察到家中电能表的表盘如图所示，示数为
kW·h，用测电笔检测插座时，发现氖管发光，说明接触的是
线。使用测电笔时，手必须和
(填“笔尖”或“笔尾”)金属电极接触。如图所示是两种硬导线与螺钉压按式接线柱接法(箭头方向表示拧紧螺钉的方向)其中不容易造成接触不良的是
(填“甲”或“乙”)。
【蓄电池相关：】
1、小明的爸爸外出时经常带上移动充电宝，小明想知道为什么。查阅资料发现：智能手机比较耗电；移动充电宝是一个可充电的锂聚合物电池。小明仔细观察了爸爸的手机电池和充电宝，又产生了一些困惑，你能帮助解决吗？
（1）
手机的电池铭牌上“××mAh”看不清了，但发现了4.0Wh字样。此电池在充满电时贮存的电能为
J。电极处略有凹陷，可以在一定程度上防止与硬币、钥匙等金属物体接触引起
，从而损坏电池。
某品牌移动充电宝部分相关参数如图。该充电宝铭牌上“完全充电”后标的是
(填一个物理量的名称)的数据值。表中有明显不符合科学规范之处，请加以改正，改正后的概念为
。
甲车两侧远光灯的规格均为“12V60W”，供电的蓄电池电压为12V，最大容量为60Ah。某天晚上，该车熄火时忘记关闭远光灯，那么车上的蓄电池最多可以供两个远光灯正常工作
________h.第二天由于蓄电池的电能耗尽，甲车无法启动，需要借用乙车的蓄电池“搭电”启动，如图所示。“搭电”时，先用电线将甲车蓄电池的正极与乙车蓄电池的
极相连，再将另两个电极用电线连通（如果误接，蓄电池会被短路）。
3、风光互补路灯，有风时通过风力发电机发电，有阳光时通过太阳能电池板发电，系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板，并将电能储存至蓄电池中，供路灯照明使用蓄电池充满电后不再充电，使用时放电至余留20%停止电能输出，可使蓄电池使用寿命更为长久，下表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率，蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放电总时间的乘积，最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率。
风力发电机
太阳能电池板
蓄电池
最小启动风速
1.0
电池板的面积
0.5
蓄电池容量
150
最小充电风速
2.0
光电转化效率
16%
额定电压
12
最大限制风速
12.0
最大输出功率
400
（1）
风力发电机发电时，是将
能转化为电能。
（2）
当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W时，太阳能电池板的输出功率为
W
（3）
已知风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比，若风力发电机的输出功率为50W，此时风速为
m/s。
（4）
充满电的蓄电池以额定电压对外供电，输出功率为100W时.为使蓄电池的使用寿命更为长久，持续供电的时间不能超过
h
（5）
某城市一道路的路灯采用该型号风光互补路灯照明，已知路灯的规格为“12V
70W”，路灯共1000盏，每天正常工作10h，则一天消耗的电能为
kW?h。
4、如图所示是正在试验中的某型号太阳能汽车，汽车可以边行驶边充电，它的基本工作原理是把太阳能先转化成电能存储在车中的蓄电池中，蓄电池再对车中的电动机供电从而使车运动。若太阳能采光板面积为2m2?，
太阳光照射地面时的辐射功率为900J/(s·m2)，即每平方米的面积上每秒得到的太阳辐射能平均为900J。此车内部蓄电池上标有“24V，300Ah"字样。求：
（1）
若太阳能的40%转化成电能，那汽车不行驶时需接受太阳光辐射________小时才能充满该车蓄电池？
（2）
如果电动机的所加电压为U，线圈电阻为R，机械效率为η，试推导流经电动机的电流的表达式。
5、如图所示是常见的一种电动自行车和家用小轿车，电动自行车使用前要先对车上的蓄电池充电，骑行时，蓄电池对车上的电动机供电，电动机为车提供动力。轿车利用燃烧汽油获得动力，如表是这种品牌电动自行车的一些主要技术参数。
最高车速
≤30km/h
一次充电连续行驶里程
50km
蓄电池
36V/10A·h铅酸蓄电池
充电时间
8h
一次充电耗电量
0.6kW·h
电动机效率
80%
整车质量
40kg
最大骑行噪声
≤62dB
请回答：
（1）
若质量是70kg的人骑电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶时，受到的阻力是人与车总重的0.02倍。则行驶20min，电动机对自行车做的功；
（2）
一辆质量为1.8t的家用轿车以50km/h的速度匀速行驶时所受阻力为车重的0.04倍，其百公里油耗为10L，求该汽车发动机的效率；(汽油的热值为4.6×107J/kg，汽油的密度为0.71g/cm)(结果保留整数)
（3）
在交通运输中，常用“客运效率”来反映交通工具的某项效能，“客运效率”表示每消耗单位能量对应的载客数和运送路程的乘积，即η=??。一个人骑电动自行车，消耗1MJ(106J)的能量可行驶30km，一辆载有4人的普通轿车，消耗320MJ的能量可行驶100km，则电动自行车与这辆轿车的客运效率之比是多少？
6、风光互补路灯系统是我国很多高速公路都有按装的“自给”型电力系统，该系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板，有风时通过风力发电机发电，有太阳时通过太阳能电池板发电，并将电能储存至蓄电池中，路灯采用LED灯照明。下表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率，蓄电池容量是指蓄电池放电时电流与放电总时间的乘积，最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率。
（1）
风力发电机利用风力发电时将________能转化为电能，原理是________。
（2）
由信息可知：给普通蓄电池充电的电路中，太阳能电池板、风力发电机应________联。
（3）
当太阳光照射到电池板表面处的功率为1200W/m2时，太阳能电池板的输出电功率为多少W?
（4）
100盏该型号风光互补的LED路灯，每天正常工作8h，一周（按7天计算）消耗多少kwh电能?
（5）
如果把两个充满电的蓄电池串联起来给其中一个LED灯供电，当电池容量降低到最大容量的20%时，就不再提供电能，此电池组能让一个LED灯连续工作多少h?
7、国际顶尖期刊《自然》封面文章报道，谷歌研究者开发的名为“阿尔法围棋”（AlphaGo）的人工智能机器人，在没有任何让子的情况下，以5:0完胜欧洲围棋冠军。在围棋人工智能领域，实现了一次史无前例的突破。智能机器人这个热门的词汇渐渐为人们熟知。
之所以叫智能机器人，这是因为它有相当发达的“大脑”。它具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器，如视觉、听觉、触觉、嗅觉。除具有感受
器外，它还有效应器，作为作用于周围环境的手段。它们使手、脚、鼻子、触角等动起来。由此也可知，
智能机器人至少要具备三个要素：感觉要素，反应要素和思考要素。
智能机器人能够理解人类语言，用人类语言同操作者对话，能调整自己的动作以达到操作者所提出的全部要求。机器人往往使用熔点在200度左右的玻璃钢外壳，其有着其他材质不可替代的优点，比如：设计性好，外表美观，强度韧性大，开发成本低等等。智能机器人其电源主要有钠硫电池、镍镉电池、锂电池等。其中锂电池的工作原理是：锂（Li）跟MnO2作用生成LiMnO2。
某款机器人
锂电池
电压
48V
容量
120A.h
电动机
额定电压
48V
额定功率
1.2KW
（1）
锂电池放电时的化学方程式为：
。
（2）
钠硫电池充电时的能量转化形式为
。
（3）
某款智能机器人靠底座轮子驱动，其驱动电动机的作用是将电能转化为机械能，具体参数如下表所示，若电动机线圈的电阻为
0.5Ω，则电动机正常工作下的输出功率为
。(机械摩擦忽略不计)
（4）
智能机器人能自动分析室内空气质量，并实施空气自动净化。空气净化一般经过①滤网过滤②活性炭吸附③负离子沉降④臭氧消毒等四步骤，其中主要通过物理手段实现净化目的的是
。
（5）
下列说法中，正确的是（
）????????
A
.智能机器人具备生物特征，所以属于生物的一种
B
.智能机器技术目前还不成熟，不能完全替代人们完成所有工作
C
.智能机器人发出的声音是通过人工声带振动产生的
D
.智能机器人具有类似人的反射弧组成
8、如图是一款用锂电池供电的平衡台灯，悬挂在中间的木质小球是它的“开关”。使用时只需要将上下两个小球靠近，小球就相互吸引，灯管发光。以下为平衡台灯参数；
额定电压：5伏
额定功率：5瓦
光源类型：LED
狸电池输出电压：5伏
但电池容量：4800毫安时
（注：以4800毫安的电流放电能工作1小时）
（1）
若A球内置的磁体下端为N极，则B球内置磁体上端为________极；
（2）
求平衡台灯正常发光时电路中的电流；
（3）
给该台灯充电时，充电器的输出电压为5伏、电流2安，充电效率为80%，则为用完电的台灯充满电至少需要多长时间？中考冲刺：物理计算——电能表和电池
本模块对应习题为中考填空部分出题频率较高习题，要求学生必须掌握，其知识及解题方法也较为程式化，相对应的问法变化也不是很多，但还是存在一定的变化和难度；并且计算方法独立于电路题中的欧姆定律运用，有属于自身的特有体系，需要学生进行适当的联系。本专题对于该部分习题具有较好的强化训练作用。
【电能表题型】
1、小英家6月底电能表的示数如图甲所示，
7月底表盘示数如图乙所示，由图可知她家7月份用电器消耗的电能为
kW·h；她家现在已经接入用电器的总功率为3600W，则最多还可以连接
?W的用电器同时工作。将铭牌已模糊的饮水机单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了160次，则饮水机的额定功率是
W。
【分析】：电表上数值最后一个数字是小数部分，将前后两个数值相减即可；首先根据：计算出允许接入的最大功率，然后减去已经接入的功率即可；首先根据：计算处电能，再根据公式：计算额定功率；
【解答】：
⑴小英家7月份消耗的电能为：；
⑵电能表允许接入的最大功率为：;
那么最多可以连接用电器的功率为：；
⑶饮水机消耗的电能为：；
饮水机的额定功率为：；
（【答案】：140；3000；1000；）
2、如图所示是小明家的电子式电能表，此时电能表显示的示数为18.5kW.h，表盘上标有“3200imp／(kW.h)”，若小明关闭其他所有的用电器，只接通一只“220V??100W'’的电灯，使其正常工作1h，则电灯消耗的电能是
kW·h，电能表的指示灯闪烁
次。
【分析】：已知灯泡的功率和时间，根据公式计算它消耗的电能；电能表指示灯的闪烁次数与消耗的电能成正比，即：；
【解答】：
⑴电灯消耗的电能为：；
⑵根据公式：，得到：
；
解得：；
（【答案】：0.1；320次；）
3、小明想利用电能表测出家中微波炉的电功率。他观察到电能表上标有1600imp/kw·h（imp的含义是闪烁次数），当电路中只有微波炉工作时，测出1分钟内指示灯闪烁32
次，1分钟内微波炉耗电
焦耳，它的电功率为
W。
【分析】：已知电能表上指示灯闪烁的次数根据：计算消耗的电能；已知电功和时间，根据公式：计算电功率；
【解答】：内微波炉耗电：；
微波炉的电功率为：；
（【答案】：1200W；）
4、小刚早上8：00出门前查看了他家的电能表示数如图甲所示，然后关闭家中其他用电器，只让电冰箱工作。下午18：00回家后再次查看电能表，显示的数字如图乙所示。则小刚家的电冰箱在这段时间内消耗的电能为
kW·h，电冰箱的实际电功率为
W。
??
【分析】：电能表是用来测量电能的仪表，又称电度表，火表，千瓦小时表，指测量各种电学量的仪表；
【解答】：电能表消耗的电能是两次示数之差，即；
早上8点到下午18点总计10各消失，消耗电能，即：；
（【答案】：0.5；50；）
5、如图甲是一种新型插座，它能即时显示接在该插座时的用电器的工作电压和所耗电费等信息（插座本身消耗电能由内部电池提供）。小明将装有质量为2.4Kg、初温为10℃水的电水壶插在该插座上，当水烧开至100℃时，屏幕显示数据变化如下表所示。这段时间内电水表消耗的电能为
J.电水壶烧水的效率为
，小明家的电能表如图乙所示，则此时电能表的转盘转了
转。[电费单价：0.5元/（kW·h）：C水=4.2×103J/（kg·℃）]
【分析】：
首先根据计算出消耗的电能，然后根据：计算处烧水需要的热量，最后根据：计算电水壶烧水的效率；已知试剂消耗的电能根据：计算电能表的转数；
【解答】：
这段时间内电费为0.15元；
那么消耗的电能为：；
电水壶的效率：；
此时电能表的转盘的圈数为：；
（【答案】：；；；）
6、如图甲是某电热水壶的铭牌。小科发现在晚上用电高峰时烧开一壶水比白天用时长。晚上他进行了测量，关掉家里其他电器，仅电热水壶工作，他观察到家里电能表（如图乙）1min闪烁了20次，电能表上的参数“1600imp/（kw·h)”表示：每用电1kw·h指示灯闪烁的次数为1600次，忽略温度对灯丝电阻的影响。则电热水壶的加热电阻为
Ω，晚上烧水时电热水壶的实际功率为
W.
XX牌电热水壶
额定电压
220V
额定容量
1.2L
额定加热功率
880W
额定功率
50Hz
【分析】：已知功率和电压根据公式：计算电阻；首先根据计算出电热水壶消耗的电能，然后根据计算实际功率；
【解答】：
⑴电热水壶的加热电阻为：；
⑵电热水壶消耗的电能为：；
电热水壶的实际功率：；
（【答案】：55；750；）
7、如图为小科家电能表的铭牌，在断开其他用电器的情况下，标有“220V
1000W”的电热水器和标有“220V
1100W”的空调
（填“能”或“不能”）同时使用。电热水器是利用
工作的。小科只将标有“220V
1000W”的电热水器接入电路工作，2分钟内电能表转盘转了81转，则该电热水器的实际电功率为
W。
【分析】：
⑴知道点嗯那个表铭牌上的标定电压和最大电流，根据求出电能表正常工作时允许消耗的最大功率，再求出电热水器和空调正常工作的总功率，二者进行比较即可得出答案；⑵电流流过导体时，导体要发热，这种现象是电流的热效应。发生电流的热效应时，电能转化为内能；
⑶电热水器时利用电流的热效应工作的，其产生热量与消耗的电能相等。该电能表上标有，表示电能表转盘每转过3000转，电路消耗的电能，据此求出电能表转盘转过81转消耗的电能即为电热器在内消耗的电能，据此求出电热水器的实际电功率；
【解析】：
⑴这只电能表允许的用电器最大总功率：，电热水器和空调正常工作时的总电功率：，故，电热水器和空调能同时使用；
⑵电热水器工作时把电能转化为内能，时利用电流的热效应工作的；
⑶因为表示电能表转盘每转过3000转，电路消耗的电能，所以，电热水器在内消耗的电能：
；
；
（【答案】：能；电流热效应；810；）
8、在家庭用电的调查研究综合实践活动中，小明观察到家中电能表的表盘如图所示，示数为
kW·h，用测电笔检测插座时，发现氖管发光，说明接触的是
线。使用测电笔时，手必须和
(填“笔尖”或“笔尾”)金属电极接触。如图所示是两种硬导线与螺钉压按式接线柱接法(箭头方向表示拧紧螺钉的方向)其中不容易造成接触不良的是
(填“甲”或“乙”)。
【分析】：
⑴家用单项电能表的最后以为是小数，据此读出它的示数；
⑵根据测电笔的使用方法解答；
⑶在用螺钉固定导线时，应该让导线的环绕方向与螺钉的旋紧方式一致，这样不容易松动，造成接触不良；
【解答】：
⑴根据图片可知，小明家中电能表的示数为；
⑵用测电笔检测插座时，发现氖管发光，说明接触的是火线。使用测电笔时，受必须和笔尾金属电极接触；
⑶图甲中螺钉沿着顺时针方向旋紧，且导线也是沿顺时针方向缠绕，二者方向一致，不容易造成接触不良；
（【答案】：320.6；火；笔尾；甲；）
【蓄电池相关：】
1、小明的爸爸外出时经常带上移动充电宝，小明想知道为什么。查阅资料发现：智能手机比较耗电；移动充电宝是一个可充电的锂聚合物电池。小明仔细观察了爸爸的手机电池和充电宝，又产生了一些困惑，你能帮助解决吗？
（1）
手机的电池铭牌上“××mAh”看不清了，但发现了4.0Wh字样。此电池在充满电时贮存的电能为
J。电极处略有凹陷，可以在一定程度上防止与硬币、钥匙等金属物体接触引起
，从而损坏电池。
某品牌移动充电宝部分相关参数如图。该充电宝铭牌上“完全充电”后标的是
(填一个物理量的名称)的数据值。表中有明显不符合科学规范之处，请加以改正，改正后的概念为
。
【分析】：
⑴根据计算电池贮存的能量；电流不经过用电器，直接由电源正极流回负极，叫短路；
⑵根据分析；物体所含物质的多少叫质量，而不是重量；
【解析】：
⑴此电池在充满电时贮存的电能为：；
电极处略有凹陷，可以在一定程度上防止与硬币、钥匙等导体接触引起短路，从而损坏电池；
⑵根据铭牌可知，完全充电后的150为电流，20为电压，5为时间，根据可知，这其实是标准的电池储藏的电能。表中有明显不符合科学规范之处，应该将“重量”修改为“质量”；
（【答案】：⑴14400；短路；⑵电能；质量；）
甲车两侧远光灯的规格均为“12V60W”，供电的蓄电池电压为12V，最大容量为60Ah。某天晚上，该车熄火时忘记关闭远光灯，那么车上的蓄电池最多可以供两个远光灯正常工作
________h.第二天由于蓄电池的电能耗尽，甲车无法启动，需要借用乙车的蓄电池“搭电”启动，如图所示。“搭电”时，先用电线将甲车蓄电池的正极与乙车蓄电池的
极相连，再将另两个电极用电线连通（如果误接，蓄电池会被短路）。
【分析】：
⑴首先利用公式计算出蓄电池储藏的电能，然后根据公式计算正常工作的时间；
⑵汽车上的原有电线所接的电源极性不能改变；
【解析】：
蓄电池的电能：
；
两个远光灯正常工作的时间：
；
“搭电”时，先用电线将甲车蓄电池的正极与乙车蓄电池的正极相连，再将另两个点击用电线连通。
（【答案】：6；正；）
3、风光互补路灯，有风时通过风力发电机发电，有阳光时通过太阳能电池板发电，系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板，并将电能储存至蓄电池中，供路灯照明使用蓄电池充满电后不再充电，使用时放电至余留20%停止电能输出，可使蓄电池使用寿命更为长久，下表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率，蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放电总时间的乘积，最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率。
风力发电机
太阳能电池板
蓄电池
最小启动风速
1.0
电池板的面积
0.5
蓄电池容量
150
最小充电风速
2.0
光电转化效率
16%
额定电压
12
最大限制风速
12.0
最大输出功率
400
（1）
风力发电机发电时，是将
能转化为电能。
【分析】：根据发电机的能量转化分析；
（【答案】：机械能（或风能）；）
（2）
当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W时，太阳能电池板的输出功率为
W
【分析】：首先用1000W电池板的面积计算出电池板接收到的太阳能，然后用接收到的太阳能光电转换效率即可；
太阳能电池板的输出功率为：；
（【答案】：80W；）
（3）
已知风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比，若风力发电机的输出功率为50W，此时风速为
m/s。
【分析】：风力发电机的输出功率P与风速的三次方成正比，即：
；
根据公式：得到：
；
解得：；
（【答案】：；）
（4）
充满电的蓄电池以额定电压对外供电，输出功率为100W时.为使蓄电池的使用寿命更为长久，持续供电的时间不能超过
h
【分析】：首先根据计算蓄电池储存的电能，然后根据计算时间；
；
而由信息“使用时放电至余留20%停止电能输出，可使蓄电池使用寿命更为长久”可知：
蓄满电后总电能中只有的电能适合用来对外使用，即：
；
；
即：；
（【答案】：；）
（5）
某城市一道路的路灯采用该型号风光互补路灯照明，已知路灯的规格为“12V
70W”，路灯共1000盏，每天正常工作10h，则一天消耗的电能为
kW?h。
【分析】：根据计算消耗的电能；
一天消耗的电能为：
（【答案】：；）
4、如图所示是正在试验中的某型号太阳能汽车，汽车可以边行驶边充电，它的基本工作原理是把太阳能先转化成电能存储在车中的蓄电池中，蓄电池再对车中的电动机供电从而使车运动。若太阳能采光板面积为2m2?，
太阳光照射地面时的辐射功率为900J/(s·m2)，即每平方米的面积上每秒得到的太阳辐射能平均为900J。此车内部蓄电池上标有“24V，300Ah"字样。求：
（1）
若太阳能的40%转化成电能，那汽车不行驶时需接受太阳光辐射________小时才能充满该车蓄电池？
【分析】：首先根据计算出蓄电池充满电时储藏的能量，然后根据计算充满电需要的时间；
蓄电池充满电储存的电能为：
；
因为：，转换率为40%，
所以需要获得的太阳能为：；
接受太阳光的辐射时间为：；
（【答案】：；）
（2）
如果电动机的所加电压为U，线圈电阻为R，机械效率为η，试推导流经电动机的电流的表达式。
【分析】：设电动机工作电压是，通过线圈电流为；
则输入功率为，线圈发热功率为：；
那么电动机的机械功率为：;
因为;
所以：；
所以：
（【答案】：；）
5、如图所示是常见的一种电动自行车和家用小轿车，电动自行车使用前要先对车上的蓄电池充电，骑行时，蓄电池对车上的电动机供电，电动机为车提供动力。轿车利用燃烧汽油获得动力，如表是这种品牌电动自行车的一些主要技术参数。
最高车速
≤30km/h
一次充电连续行驶里程
50km
蓄电池
36V/10A·h铅酸蓄电池
充电时间
8h
一次充电耗电量
0.6kW·h
电动机效率
80%
整车质量
40kg
最大骑行噪声
≤62dB
请回答：
（1）
若质量是70kg的人骑电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶时，受到的阻力是人与车总重的0.02倍。则行驶20min，电动机对自行车做的功；
【分析】：首先根据计算出阻力，然后根据二力平衡计算出牵引力，即,接下来根据计算出前进的距离，最后根据公式计算电动机对自行车做的功；
因为电动自行车匀速行驶，所以牵引力：
；
行走的路程：；
电动机对自行车做的功：；
（【答案】：；）
（2）
一辆质量为1.8t的家用轿车以50km/h的速度匀速行驶时所受阻力为车重的0.04倍，其百公里油耗为10L，求该汽车发动机的效率；(汽油的热值为4.6×107J/kg，汽油的密度为0.71g/cm)(结果保留整数)
【分析】：首先根据同样的方法计算出轿车的牵引力，即，然后再根据计算发动机牵引力做的功，再根据：计算出汽油燃烧放出的热量，最后根据：计算发动机的效率；
轿车的牵引能力：；
牵引力做的功：；；
汽油完全燃烧放出的热量：
；
发动机的效率：；
（【答案】：22%；）
（3）
在交通运输中，常用“客运效率”来反映交通工具的某项效能，“客运效率”表示每消耗单位能量对应的载客数和运送路程的乘积，即η=??。一个人骑电动自行车，消耗1MJ(106J)的能量可行驶30km，一辆载有4人的普通轿车，消耗320MJ的能量可行驶100km，则电动自行车与这辆轿车的客运效率之比是多少？
【分析】：根据“客运效率”的公式：分别计算出自行车和轿车的效率，然后左边即可；
客运效率：；
自行车的客运效率：；
轿车的客运效率：；
所以：
（【答案】：24：1；）
6、风光互补路灯系统是我国很多高速公路都有按装的“自给”型电力系统，该系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板，有风时通过风力发电机发电，有太阳时通过太阳能电池板发电，并将电能储存至蓄电池中，路灯采用LED灯照明。下表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率，蓄电池容量是指蓄电池放电时电流与放电总时间的乘积，最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率。
（1）
风力发电机利用风力发电时将________能转化为电能，原理是________。
【分析】：风能是空气流动所产生的动能，所以风能是一种机械能。发电机的原理是电磁感应现象；
（【答案】：机械能；电磁感应；）
（2）
由信息可知：给普通蓄电池充电的电路中，太阳能电池板、风力发电机应________联。
【分析】：由题意可知，太阳能电池板发得电可以储存在蓄电池中，风力发电时，产生的电能也能储存在蓄电池中，据此可判断出连接情况为并联；
（【答案】：并联；）
（3）
当太阳光照射到电池板表面处的功率为1200W/m2时，太阳能电池板的输出电功率为多少W?
【分析】：根据表格中的太阳能电池板的面积和光电转化效率，可以计算出太阳能电池板的输出电功率；
；
（【答案】：；）
（4）
100盏该型号风光互补的LED路灯，每天正常工作8h，一周（按7天计算）消耗多少kwh电能?
【分析】：根据公式，由表格提供的数据可以求出LED灯消耗的电能；
；
（【答案】：336；）
（5）
如果把两个充满电的蓄电池串联起来给其中一个LED灯供电，当电池容量降低到最大容量的20%时，就不再提供电能，此电池组能让一个LED灯连续工作多少h?
【分析】：利用公式计算出两充满电的蓄电池具有的电能，因为蓄电池容量降低到20%时不能继续供电，也就是80%的电能供LED工作，计算出供电的电能。再根据公式可计算出LED灯工作的时间；
；
；
；
；
（【答案】：48h；）
7、国际顶尖期刊《自然》封面文章报道，谷歌研究者开发的名为“阿尔法围棋”（AlphaGo）的人工智能机器人，在没有任何让子的情况下，以5:0完胜欧洲围棋冠军。在围棋人工智能领域，实现了一次史无前例的突破。智能机器人这个热门的词汇渐渐为人们熟知。
之所以叫智能机器人，这是因为它有相当发达的“大脑”。它具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器，如视觉、听觉、触觉、嗅觉。除具有感受
器外，它还有效应器，作为作用于周围环境的手段。它们使手、脚、鼻子、触角等动起来。由此也可知，
智能机器人至少要具备三个要素：感觉要素，反应要素和思考要素。
智能机器人能够理解人类语言，用人类语言同操作者对话，能调整自己的动作以达到操作者所提出的全部要求。机器人往往使用熔点在200度左右的玻璃钢外壳，其有着其他材质不可替代的优点，比如：设计性好，外表美观，强度韧性大，开发成本低等等。智能机器人其电源主要有钠硫电池、镍镉电池、锂电池等。其中锂电池的工作原理是：锂（Li）跟MnO2作用生成LiMnO2。
某款机器人
锂电池
电压
48V
容量
120A.h
电动机
额定电压
48V
额定功率
1.2KW
（1）
锂电池放电时的化学方程式为：
。
【分析】：根据锂电池放电的原理写出反应的化学方程式，注意配平；
锂电池放电，其实就是锂和二氧化锰反应生成的过程，化学方程式为：
；
（【答案】：；）
（2）
钠硫电池充电时的能量转化形式为
。
【分析】：蓄电池在充电时，将电能转化为化学能储藏起来；放电时，将化学能转化为电能释放出来；
钠硫电池充电时的能量转化形式为：电能转化为化学能；
（【答案】：电能转化为化学能；）
（3）
某款智能机器人靠底座轮子驱动，其驱动电动机的作用是将电能转化为机械能，具体参数如下表所示，若电动机线圈的电阻为
0.5Ω，则电动机正常工作下的输出功率为
。(机械摩擦忽略不计)
【分析】：首先根据计算出通过线圈的电流，再根据计算出发热功率，最后根据计算输出功率；
通过电动机线圈的电流为：；
电动机的发热功率为：；
电动机的输出功率为：;
（【答案】：；）
（4）
智能机器人能自动分析室内空气质量，并实施空气自动净化。空气净化一般经过①滤网过滤②活性炭吸附③负离子沉降④臭氧消毒等四步骤，其中主要通过物理手段实现净化目的的是
。
【分析】：物理变化和化学变化的本质区别：有无新物质生成;
滤网过滤、活性炭吸附和负离子沉降，这些过程都无新物质生成，所以属于物理手段；而臭氧消毒，就是利用臭氧的氧化性发生了氧化还原反应，分解细菌内部葡萄糖所需的酶，有新物质生成，属于化学手段；
（【答案】：①、②、③；）
（5）
下列说法中，正确的是（
）????????
A
.智能机器人具备生物特征，所以属于生物的一种
B
.智能机器技术目前还不成熟，不能完全替代人们完成所有工作
C
.智能机器人发出的声音是通过人工声带振动产生的
D
.智能机器人具有类似人的反射弧组成
【分析】：根据对智能机器人的认识分析判断；
A智能机器人只是通过电子设备模拟生物特征，不属于生物，故A错误；
B智能机器技术目前还不成熟，不能完全替代人类完成所有工作，故B正确；
C智能机器人发出的声音是电磁波振动发出声音的，故C错误；
D智能机器人具有类似人的反射弧组成，故D正确；
（【答案】：B、D；）
8、如图是一款用锂电池供电的平衡台灯，悬挂在中间的木质小球是它的“开关”。使用时只需要将上下两个小球靠近，小球就相互吸引，灯管发光。以下为平衡台灯参数；
额定电压：5伏
额定功率：5瓦
光源类型：LED
狸电池输出电压：5伏
但电池容量：4800毫安时
（注：以4800毫安的电流放电能工作1小时）
（1）
若A球内置的磁体下端为N极，则B球内置磁体上端为________极；
【分析】：磁体上最强的部分叫磁极。磁体周围存在磁场，磁体间的相互作用就是以磁场作为媒介的。之间呈现同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的现象。
当两个小球靠近时，小球就相互吸引，A的下端与B的上端为异名磁极，而A求下端为N极，则B的上端为S极；
（【答案】：；）
（2）
求平衡台灯正常发光时电路中的电流；
【分析】：电能可以转化成多种其它形式的能的过程也可以说是电流做功的过程，由多少电能发生了转化九说电流做了多少功，即电功是多少；
由平衡台灯的参数可知，小灯泡正常发光时，，，根据，即可得出正常发光的电流；
；
（【答案】：1A；）
（3）
给该台灯充电时，充电器的输出电压为5伏、电流2安，充电效率为80%，则为用完电的台灯充满电至少需要多长时间？
【分析】：根据电池容量和输出电压，可以得出平衡电灯储存的额能量，再根据,即可计算出时间；
;
；
；
（【答案】：；）
