科普阅读题(共12 分)
25.阅读材料,回答材料后的问题 高压电线下打手机安全吗
青岛某建筑工地的一名男子在高压线下接电话时手机突然爆炸,造成身体烧伤面积达70%.事后工友们猜测是因为靠近高压电线接电话导致了惨剧的发生.这条消息引发人们的猜想:
猜测1:可能是拿着手机的时候,靠高压线太近,导致触电.
猜测2:可能是手机的电磁波,让人头顶的空气产生电离能力,给高压电建了个“绿色通道”,导致触电.
阅读完下面的资料,你就能判断上面的猜想是否正确了.
①我国《电力安全工作规程》给出了操作人员与通电高压交流线路的安全距离,高压架空线路规范《110KV-500KV高压架空线路设计技术规程》则对国内高压线路架设的实际距离做出了限值要 求.详见下表:
高压线电压等级
安全距离(米) 居民区导线对地最小距离(米) 边导线与建筑物之间的最小水平距离(米)
110KV 1.5 7.0 4.0
220KV 3 7.5 5.0
330KV 4 8.5 6.0
500KV 5 14 8.5
②通电的高压交流线会在周围产生低频的变化电场和磁场,暴露在这个电场和磁场中的导体会感应出电压.但因为架空高压线有一定高度,人体作为一个导体,长度有限,实际感应出的电压等级往往很低,在人体能承受的安全范围内.
③手机在使用的时候会向外发送无线电波.手机信号使用的无线电波频率为1GHz、2GHz 左右,而高压电线产生的电场和磁场的频率是50~60Hz,两者相距很大,手机的天线不具备接收高压电 辐射出的能量的能力.
④一般来说,电磁波的频率越高,电离作用就越强.频率很高的宇宙射线(10 20Hz 左右或更高)对空气有很强的电离作用,1015Hz 左右的太阳紫外线也可以使空气电离产生臭氧.相比之下,手机无线电波的频率(1GHz~2GHz)太低了,在电离空气方面,它连个打酱油的都算不上.
(1)根据文中资料,请你判断
A.猜测1正确B.猜测2正确 C. 猜测都正确 D.手机爆炸与高压电线无关
(2)安全用电的原则是,不接触低压带电体,不高压带电体.
(3)对于比较长、比较大的金属导体,如图所示,在经过如图高压电线下时会感应出较大电压而带电,请你想出比较可行的办法避免人触电.
【答案】 D 靠近 导体保持良好接地
【分析】(1)根据材料提供的信息确定猜想是否正确;
(2)安全用电的原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体;
(3)为避免靠近高压线引起触电,导体要保持良好接地.
【详解】(1)由“手机的天线不具备接收高压电辐射出的能量的能力”可知,男子虽然在高压线下接电话时手机突然爆炸,但手机爆炸与高压线没有关系,故选D;
(2)安全用电的基本原则是不接触低压带电体,不靠近高压带电体;
(3)比较长、比较大的金属导体,在经过高压电线下时会感应出较大电压而带电,为避免造成接触导体的人触电,安全的作法是使导体保持良好接地.
26.阅读短文,回答问题:
冰箱内的温度控制器
热水器、电冰箱等家用电器中都用有温度控制器,它可以控制热水器发热体、冰箱压缩机的运转时间,从而来控制温度。图甲是某冰箱内部电路图。
图乙是某冰箱中的温度控制器内部结构图,它主要由感温包和膜盒、弹簧、调温凸轮旋钮、触点式微型开关等组成。硬杆OAB 可绕固定点O 转动,感温包内充有感温剂气体,膜盒内会因感温包内气体压强的变化而改变对A点的压力。当冷藏室内温度低于温控器设定温度时,感温包内气体压力减小,使触点断开,压缩机停止工作。
电冰箱的制冷温度可调节,调节调温凸轮上的调温旋钮,转动旋钮,由于凸轮半径不同,会改变弹簧的拉力,从而改变设定的温度。冰箱温控旋钮一般有0、1、2、3、4、5、6、7 挡,数字越大,冷冻室里的温度越低,挡位就越高。电冰箱的工作时间受周围环境的影响,夏天由于周围的环境温度较高,若冰箱设定的温度过低,冰箱会很难达到设定的温度,这样会使压缩机在高温下长时间运转。当然冬天冰箱设定的温度也不宜太高,否则会影响电冰箱的性能。
(1)图甲冰箱内电路中的触点c 应与相连(火线/零线/地线);
(2)当冰箱冷藏室内温度升高时,膜盒推动硬杆OAB,使动触点C 与固定触点D接触,此过程中硬 杆OAB 属于(省力杠杆/费力杠杆);
(3)夏天,为了不让冰箱的压缩机长时间在高温下运转,温控旋钮的挡位调节应适当(高些/低些);
(4)若将冰箱冷藏室中的制冷温度设定更低一些,调温旋钮(逆时针/顺时针)旋转;
(5)随着感温包里的温度升高,膜盒、弹簧对杆OAB的作用力分别为F1和F2 ,则F2与F1关系图像正确的是______。
A.
【答案】(1)火线;(2)费力杠杆;(3)低些;(4)顺时针;(5)B
【详解】(1)由图甲可知,触点c 连接灯开关和温度控制器,为保证安全用电,应与火线相连。这样当开关断开时,电路更安全。
(2)硬杆OAB 工作时,动力作用点靠近支点O,阻力作用点远离支点O,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。
(3)夏季环境温度高,若挡位设置过高(数字大),冰箱需要维持更低温度,会导致压缩机长时间运转。因此应适当降低挡位(数字调小),既保证冷藏效果,又避免压缩机过热。
(4)由图乙可知,顺时针旋转调温旋钮时,凸轮半径减小,导致弹簧拉力变小,通过杠杆装置会导致膜盒内的压力减小,冰箱内设定的制冷温度会更低。
(5)温度越高,感温包内气体压力越大,膜盒受到的压力增大,弹簧的弹力也会增大,弹簧对杆OAB的作用力增大,根据杠杆的平衡条件可知,F1×OA = F2×OB
得到 = >0 ,所以F1与F2关系是成正比的,故B正确,ACD 错误。故选B。
27.阅读短文,回答问题.家庭电路的安全卫士
自从人类进入电气时代,电不仅给人类带来了很多方便,有时也给人类带来一些灾难.它可能烧坏电器,引起火灾,或者使人触电.所以在五花八门的电器接踵而来的同时,也诞生了各式各样的保护器.
如图所示,是我们每个家庭都有的配电箱中的布线图,其中安装着两种非常重要的保险装置:空气开关和漏电保护器.
空气开关,又名空气断路器,如图所示,它是一种只要电路中电流超过额定电流就会自动断开的开关.当家庭电路发生短路、严重过载及其他故障时,它能立刻分断电路.家庭电路中安装的空气开关,其额定电流必须大于正常的负载电流.
漏电保护器俗称漏电开关,一般安装于每户配电箱的插座回路上,如图所示.当家庭电路工作正常时,从进户线流入的电流与出户线流出的电流相等,漏电保护器不工作;当家庭电路中发生漏电现象时,流入与流出的电流不相等,漏电保护器工作.例如,当家中的冰箱外壳带电,且恰好有人接触外壳时,会有一部分电流经过人体流入地下,使家庭电路流入与流出的电流不相等,漏电保护器工作,切断电源,从而达到保护的功能.
请根据上述材料回答下列问题:
(1)在寒冷的冬天,小阳的妈妈在使用电烤箱的同时,还开着洗衣机洗衣服,小阳感觉房间比较冷,当他闭合大功率电暖气的开关时,家里的空气开关出现了“跳闸”的现象,经检查空气开关出现
“跳闸”不是由于短路造成的,请你用所学的物理知识解释“跳闸”的原因,并提出一个避免再次“跳 闸”的解决方案.
(2)如图所示,是安装了漏电保护器的家庭电路.当漏电保护器检测到通过图中A、B 两处的电 流不相等(即发生漏电)时,会迅速切断电路,从而起到保护作用.当小阳的妈妈使用电饭煲煮粥时,因操作不当,在无人看管的情况下,粥从锅中溢出,流到厨房的地面上,漏电保护器(填“会”或“不会”)切断电路.若要重新接通电路,小阳的妈妈应该采取什么措施?
【答案】【小题1】原因:家庭中同时使用的大功率用电器过多,导致总功率过大,使得电路中的总电流过大,造成空气开关“跳闸”.
解决方案:更换额定电流较大的空气开关;避免同时使用过多大功率的用电器 【小题2】 会措施:切断电饭煲的电源,清理环境中的导电液体,恢复环境的干燥.先按下漏电保护器上的按钮,再尝试闭合漏电保护器的开关.
【分析】文中主要介绍了空气开关和漏电保护断路器两种作用的开关装置,空气开关相当于老式的保险丝,在电路中电流超额定电流时,能够断开保护电路安全;
漏电保护开关,是为了人体安全而设计的,当有人触电或电器漏电时,输入和输出的电流不相等,漏电保护器检测到此差值达到设计值时立即断开,从而使用电更安全,断开后,要重新闭合的话,要首先按下保护器上的按钮,使其复位再闭合.
【小题1】根据题意,小阳家电同时打开了多个功率较大的用电器,功率越大,根据 干路电流越大,当超过空气开关的额定电流时,空气开关跳闸;
要解决跳闸的问题,应换用额定电流更大的空气开关,短期的解决办法是家中不要同时打开过多的用电器,特别是大功率的用电器.
【小题2】根据题意,粥从锅中溢出,且流到了厨房的地面上,而粥是导电的,所以电饭锅的插头、加热器等处会漏电并通过粥汤与大地连通,漏电保护器会检测到火线与零线通过的电流不等,自动切断电路;
重新闭合开关前,要切断电饭锅的电源,将电饭锅外面的液体擦干,清理干净,确保漏电处干燥,然后按下保护器上的按钮,使其复位再尝试闭合.
故答案为1. 原因:家庭中同时使用的大功率用电器过多,导致总功率过大,使得电路中的总电流过大,造成空气开关“跳闸”.
解决方案:更换额定电流较大的空气开关;避免同时使用过多大功率的用电器
2. (1). 会 (2). 措施:切断电饭煲的电源,清理环境中的导电液体,恢复环境的干燥.先按下漏电保护器上的按钮,再尝试闭合漏电保护器的开关.
