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人體永動(dòng)機(jī)——靠體溫發(fā)電能亮的手電筒
備用手電筒一般都是放在家里某個(gè)角落里,停電了找東西時(shí)才用到,但放置時(shí)間久了又沒有充電的話,使用起來會發(fā)現(xiàn)沒電了,那是很氣人的。
但是,今天介紹的這款手電筒就可以避免這種尷尬,它是一款既不需要電池,也不需要太陽能,更不利用風(fēng)力,而是靠人體體溫發(fā)電的手電筒——Lumen手電筒。它外形并沒有什么特別,就像一張電話卡,如圖所示,其內(nèi)置一顆溫差電池,只要外部環(huán)境溫度低于體溫,將手指放在上面就能利用溫差來為小電筒供電,如圖25所示。
這就是體溫發(fā)電。體溫發(fā)電是通過半導(dǎo)體,利用溫差來獲取電能。溫差發(fā)電的基本原理是“澤貝克”效應(yīng)。即兩種不同的金屬連接起來構(gòu)成一個(gè)閉合回路時(shí),如果兩個(gè)連接點(diǎn)的溫度不一樣,就能產(chǎn)生微小的電壓,且溫差越大,產(chǎn)生的電壓越大。
Lumen就是利用了這一原理,其上配備一個(gè)熱電發(fā)電機(jī)(TEG)的陶瓷部件,它的上部可以感受你手指的溫度,下部感受環(huán)境溫度,再通過兩者的溫度差進(jìn)行發(fā)電,進(jìn)而讓手電筒工作。
如果環(huán)境溫度為28攝氏度,Lumen就相當(dāng)于在3V電壓下產(chǎn)生15 mA的電流,過多的電能將被儲存在內(nèi)置的電容器里。
Lumen手電筒比起傳統(tǒng)手電筒來說,照明功率偏小,但光通量更大,更方便在照明不良情況下找尋物體,安全導(dǎo)航以及在黑暗中閱讀。
請根據(jù)上述材料,回答下列問題:
(1)體溫發(fā)電的根本原理是人體和周圍環(huán)境間存在___________;
(2)除了文中所講利用體溫發(fā)電比用電池供電的優(yōu)點(diǎn)外,你覺得還有哪些?說一點(diǎn)即可_______。
(3)實(shí)際使用中利用體溫發(fā)電能獲得大范圍的電壓值嗎?____為什么?____
溫度差 環(huán)保 不能, 因?yàn)槿梭w與周圍環(huán)境之間不會有太大溫差。 【解析】(1)由材料中的,體溫發(fā)電的根本原理是人體和周圍環(huán)境間存在溫差。 (2)因?yàn)轶w溫發(fā)電是通過半導(dǎo)體,利用溫差來獲取電能的,所以使用時(shí)很環(huán)保。 (3)由材料中的,只有溫差越大時(shí),電壓才會越大,但是人體和周圍環(huán)境之間不會有太大的溫差,所以不能利用體溫發(fā)電來獲得大范圍的電壓值。年級 | 高中課程 | 年級 | 初中課程 |
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科目:初中物理 來源:甘肅省2017-2018學(xué)年八年級物理學(xué)月考模擬(7、8章)試卷 題型:實(shí)驗(yàn)題
重15N的物體在20N的水平壓力F作用下,沿豎直墻面勻速下滑,如圖所示.請畫出物體所受摩擦力的示意圖.
【答案】
【解析】沿豎直墻面勻速下滑,所以水平方向上壓力和支持力是一對平衡力,豎直方向上重力和摩擦力是一對平衡力,由于重力為15N,所以摩擦力也是15N;過物體重心,沿豎直向上的方向畫一條有向線段,用f表示,如圖:
點(diǎn)睛:本題考查的是摩擦力示意圖的畫法,解題的關(guān)鍵是把各個(gè)力的方向分析正確,水平方向的力是平衡力,豎直方向的力也是平衡力。
【題型】作圖題
【結(jié)束】
33
如圖所示,圖甲是小華同學(xué)探究“二力平衡條件”時(shí)的實(shí)驗(yàn)情景:
(1)小華將卡片(重力可忽略不計(jì))兩端的細(xì)線繞過滑輪,并掛上鉤碼,使作用在小卡片上的兩個(gè)拉力方向________,并通過調(diào)整_____________來改變拉力的大小.
(2)為了探究不在同一直線上的兩個(gè)大小相等的力是否平衡,小華將卡片扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度,松手后卡片________(選填“能”或“不能”)平衡.
(3)在圖甲所示情況下,小華用剪刀將卡片一分為二,兩張小卡片迅速向兩邊分離.此操作是為了探究:_______________________________________.
(4)在探究同一問題時(shí),小明將木塊放在水平桌面上,設(shè)計(jì)了圖乙所示的實(shí)驗(yàn),同學(xué)們認(rèn)為小華的實(shí)驗(yàn)優(yōu)于小明的實(shí)驗(yàn).其主要原因是________
A.減小摩擦力對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響
B.卡片是比較容易獲取的材料
C.容易讓卡片在水平方向上保持平衡
D.卡片容易扭轉(zhuǎn)
對此,你對小明的實(shí)驗(yàn)裝置提出的改進(jìn)意見是_____________________________________________.
相反 鉤碼數(shù)量 不能 不在同一物體上的兩個(gè)力是否平衡 A 在木塊下方裝輪子(或墊幾根相同的圓木) 【解析】(1)小卡片兩端通過滑輪各掛一個(gè)鉤碼,兩個(gè)鉤碼由于重力通過繩子對小卡片施加了兩個(gè)向相反方向的拉力,拉力的大小等于鉤碼的重力,并通過調(diào)整鉤碼數(shù)量來改變拉力的大小,鉤碼的數(shù)量越多,拉力就越大; (2)旋轉(zhuǎn)改變了兩個(gè)力的方向,使不在同一條直線上,所以,當(dāng)旋轉(zhuǎn)兩個(gè)力不在同一條直線上時(shí),小卡...查看答案和解析>>
科目:初中物理 來源:湖南省2018屆九年級下學(xué)期第一次月考物理試卷 題型:填空題
如圖甲所示電路中,R0為定值電阻,R1為滑動(dòng)變阻器。圖乙是該滑動(dòng)變阻器消耗的電功率與電流關(guān)系的圖像。則該滑動(dòng)變阻器的最大阻值是____Ω,電源電壓是____V。
50 12 【解析】由電路圖可知,R0與R1串聯(lián),電壓表測R1兩端的電壓,電流表測電路中的電流。(1)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí),電路中的電流最小,由圖象可知,電路中的最小電流I0.2A時(shí),R1的電功率P12W,由PI2R可得,滑動(dòng)變阻器的最大阻值:R150Ω;(2)由圖象可知,當(dāng)電路中的電流I′0.4A時(shí),R1的電功率3.2W,此時(shí)R1接入電路的電阻:20Ω,因串聯(lián)電路中總電阻等于...查看答案和解析>>
科目:初中物理 來源:北京一零一中學(xué)2018屆九年級3月月考物理試卷 題型:多選題
如圖所示的四個(gè)電學(xué)實(shí)驗(yàn),關(guān)于這四個(gè)電學(xué)實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用,下列說法正確的是
A. 靜電植絨過程中,絨毛和植絨物體表面帶上了異種電荷相互吸引,利用了甲圖中驗(yàn)電器的工作原理
B. 電磁鐵是利用乙圖中電流能產(chǎn)生磁場的原理制成的
C. 發(fā)電機(jī)是利用丙圖中電磁感應(yīng)原理制成的,把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能
D. 電動(dòng)機(jī)是利用丁圖中通電導(dǎo)體受力運(yùn)動(dòng)的原理制成的
BD 【解析】靜電植絨過程中,絨毛和植絨物體表面帶上了異種電荷相互吸引,而甲圖中驗(yàn)電器的工作原理是同種電荷相互排斥,A說法錯(cuò)誤;電磁鐵是利用電流的磁效應(yīng)制成的,乙圖中電流周圍存在磁場說明電流的磁效應(yīng),B說法正確;發(fā)電機(jī)原理是電磁感應(yīng),丙圖中演示的是閉合開關(guān)左右移動(dòng)磁場中的導(dǎo)體,電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)即電磁感應(yīng),機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,C說法錯(cuò)誤;電動(dòng)機(jī)的原理是通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用,丁圖演示的也...查看答案和解析>>
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