2009年12月26日9時(shí),武漢、長沙、廣州三地同時(shí)首發(fā)中國國產(chǎn)速度可達(dá)350km/h“和諧號(hào)”高速列車,自此,中國鐵路進(jìn)入高鐵時(shí)代.“和諧號(hào)”動(dòng)車組列車是利用電動(dòng)機(jī)牽引前進(jìn),據(jù)報(bào)道,現(xiàn)在有一種列車節(jié)能新技術(shù)--再生制動(dòng)技術(shù),即列車在350km/h以上的速度上實(shí)施制動(dòng)以后,從350km/h降到90km/h完全是靠牽引電動(dòng)機(jī)變成了發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài),利用列車的巨大慣性產(chǎn)生電能,達(dá)到減速的效果.只有當(dāng)列車速度降到90km/h以下,才開始實(shí)施第二階段的機(jī)械制動(dòng).
(1)電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)是利用什么物理原理制成的?
(2)簡述電動(dòng)機(jī)能量的轉(zhuǎn)化過程.
(3)請你簡要描述列車在第二階段機(jī)械制動(dòng)過程中的能量轉(zhuǎn)化過程.
(4)請你解釋“利用列車的巨大慣性產(chǎn)生電能”的意思.
分析:(1)發(fā)電機(jī)是產(chǎn)生電能的機(jī)器,它是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象的原理制成的;而電動(dòng)機(jī)是利用通電導(dǎo)線在磁場中受力的作用的原理制成的;
(2)據(jù)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)消耗了什么形式的能量,同時(shí)產(chǎn)生了什么形式的能量,進(jìn)而能判斷該過程中的能量轉(zhuǎn)化;
(3)分析機(jī)械制動(dòng)過程中,機(jī)車的什么能減小了,什么能增加了,這樣就可以判斷該過程中能量的轉(zhuǎn)化過程;
(4)結(jié)合電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造,分析列車由于慣性而繼續(xù)運(yùn)動(dòng)成為發(fā)電動(dòng)力的過程即可.
解答:解:(1)發(fā)電機(jī)的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象:閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生電流.
電動(dòng)機(jī)是利用通電線圈在磁場里受力轉(zhuǎn)動(dòng)的原理制成的.電動(dòng)機(jī)由轉(zhuǎn)子(線圈)和定子(磁體)兩部分組成,當(dāng)給電動(dòng)機(jī)通電時(shí),通電線圈就會(huì)在磁體的磁場中受力而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng).
(2)電動(dòng)機(jī),即通電能動(dòng),是利用通電導(dǎo)線在磁場中受力的作用的原理制成的,故該過程是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過程;
(3)列車在第二階段機(jī)械制動(dòng)過程中,列車的質(zhì)量不變,其速度減小,其動(dòng)能減小,故其所具有的機(jī)械能減小,據(jù)摩擦生熱知,所以該過程中減小機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能;
(4)電動(dòng)機(jī)由轉(zhuǎn)子(線圈)和定子(磁體)兩部分組成,當(dāng)通電后,其內(nèi)部的通電線圈在磁場中會(huì)受到力的作用而轉(zhuǎn)到,同理若線圈在外力的作用下在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng),此時(shí)就相當(dāng)于發(fā)電機(jī),即能產(chǎn)生電能;故列車在開始剎車時(shí),車由于慣性,繼續(xù)保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài),故此時(shí)運(yùn)動(dòng)列車帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)中的線圈轉(zhuǎn)動(dòng),從而產(chǎn)生電能,這就是“利用列車的巨大慣性產(chǎn)生電能”的原因.
答:(1)發(fā)電機(jī)的原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象;電動(dòng)機(jī)的原理是通電導(dǎo)線在磁場中受力的作用;
(2)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;(3)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;
(4)“利用列車的巨大慣性產(chǎn)生電能”是指列車在開始剎車時(shí),車由于慣性,繼續(xù)保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài),故此時(shí)運(yùn)動(dòng)列車帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)中的線圈轉(zhuǎn)到,從而產(chǎn)生電能.
點(diǎn)評(píng):發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的共同點(diǎn)是:都存在磁場.不同點(diǎn)是:發(fā)電機(jī)沒有電源,屬于磁生電,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能.電動(dòng)機(jī)有電源,通電后,導(dǎo)體受力運(yùn)動(dòng),將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

(2013?泰州一模)2009年12月26日,武廣高鐵正式 投入運(yùn)營,它是目前世界上投入運(yùn)營鐵路客運(yùn)專線中最快的線路.下表為簡化的武廣高鐵線上G1057次高速列車時(shí)刻表,請根據(jù)列車時(shí)刻表,解答下列問題:
站名 自武漢起公里數(shù) 到站時(shí)刻 離站時(shí)刻
武漢 0 始發(fā)站 19:15
岳陽東 215 20:02 20:04
長沙南 362 20:36 20:38
株洲西 414 20:52 20:53
衡陽東 542 21:19 21:21
韶關(guān) 842 22:15 22:16
清遠(yuǎn) 986 22:45 22:46
廣州北 1023 23:00 終點(diǎn)站
(1)岳陽東至韶關(guān)的鐵路線長為
627
627
km.
(2)G1057次列車從岳陽運(yùn)行至韶關(guān)的平均速度為
287
287
km/h.

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2010?岳陽)2009年12月26日,武廣高鐵正式投入運(yùn)營.它是目前世界上投入運(yùn)營鐵路客運(yùn)專線中最快的線路.下表為簡化的武廣高鐵線上G1057次高速列車時(shí)刻表,請根據(jù)列車時(shí)刻表,解答下列問題:
    站名     自武漢起公里數(shù)   到站時(shí)刻   離站時(shí)刻
    武漢    0     始發(fā)站     19:15
    岳陽東     215     20:O2     20:04
    長沙南     362     20:36     20:38
    株洲西     414     20:52     20:53
    衡陽東     542     21:19     21:2l
    韶關(guān)     842     22:l 5     22:l6
    清遠(yuǎn)     986     22:45     22:46
    廣州北     1023     23:00     終點(diǎn)站
(1)岳陽東至廣州北的鐵路線長為
808
808
km,G1057次列車從岳陽東運(yùn)行至廣州北的時(shí)間為
2
2
h
56
56
min.
(2)G1057次列車從岳陽東運(yùn)行至廣州北的平均速度為多少km/h?(最后結(jié)果保留一位小數(shù))

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2011?吉安三模)如圖所示為2010年11月12日舉行的第十六屆亞運(yùn)會(huì)“潮流”火炬,其質(zhì)量約為1000
g
g
;2009年12月26日,武廣高速鐵路正式運(yùn)營.列車車體采用的是中空型材鋁合金材料,這種材料除硬度大之外,還具備
密度小,質(zhì)量小
密度小,質(zhì)量小
的特點(diǎn).

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科目:初中物理 來源: 題型:

2009年12月26日,世界上一次建成里程最長、運(yùn)營速度最高的高速鐵路---武廣高鐵正式投入運(yùn)營.某時(shí)刻列車的電子屏幕顯示它的運(yùn)行速度如圖所示,此速度合
100
100
m/s.武廣高鐵全長1069km,若列車運(yùn)行平均速度是305km/h,則跑完全程需要
3.5h
3.5h
( 計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))

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