修改时间：2024-12-31 浏览次数：5 类型：期末考试
（1）利用铁屑探究通电螺线管外部磁场的分布情况。将铁屑均匀地撒在通电螺线管磁场演示器的玻璃板上，将螺线管接入电路，闭合开关后，轻轻敲击玻璃板面，观察到铁屑的分布情况如图甲所示，条形磁体周围铁屑分布情况如图乙所示。将图甲与图乙的铁屑分布情况进行对比，可得到的结论是：；
（2）通电螺线管的两端相当于磁极，利用小磁针确定通电螺线管的磁极性质。观察到放在通电螺线管周围的小磁针（黑色一端为N极）静止时的指向情况如图丙所示，可判断通电螺线管的右端为极（选填“N”或“S”）。
可以用秒表记录时间。请完成下列问题：
（1）该实验中：用温度计示数的变化量来反映的多少。
（2）操作步骤：
①如图，将烧瓶甲接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器到适当位置，通电一段时间t后，记录温度计的示数 ， 并计算温度的变化量
。
②断开开关，将烧瓶乙接入电路，闭合开关，通电一段相同时间t后，记录温度计的示数 ， 并计算温度的变化量
。
③比较发现：。
利用所学知识，分析上述步骤中，小石同学探究过程中存在的主要问题，请写出改进措施：。
（1）以下是部分实验步骤，请帮他补充完整：
①按电路图连接实物如图所示，滑动变阻器的滑片P调至最大阻值处；
②闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P，使电压表的示数 ， 同时读出电流表的示数
， 将
、
和
记录在表格中；
③断开开关S，，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数仍为 ， 读出电流表的示数
， 将
和电阻的阻值记录在表格中：
④仿照步骤③再做4次实验。
（2）上述步骤③中，调节滑动变阻器前，若电压表的示数大于
， 小石应将滑片P向（选填“左”或“右”）端调节。写出这样调节的依据及推理过程；
（3）画出实验数据记录表格。
储能新星——飞轮储能
飞轮储能是一种机械储能方式，飞轮储能装置突破了化学电池的局限，用物理方法实现储能。
典型的飞轮储能系统由飞轮、轴承、电机、电力转换器和真空室5个主要组件构成。如图所示。飞轮是飞轮储能系统中的核心部件，飞轮的质量越大、转速越高，储能越多。当飞轮在高速旋转时，会受到极大的离心力作用，所以一般采用高强度碳纤维复合材料来制作，碳纤维复合材料的抗拉强度是高强度钢材的5倍以上，最大限度地增加飞轮储能系统的储能量。轴承的作用是支撑飞轮运动，为了减少爱电设备的旋转摩擦损耗，所以一般都采用磁悬浮轴承。内置电机是互逆式双向电机，它既是电动机也是发电机，在充电时给飞轮加速，飞轮以机械能的形式把能量储存起来；之后，电机维持一个恒定的转速，直到接收到一个能量释放的控制信号；当放电时，它给外围设备供电，此时飞轮的转速不断下降；而当飞轮空闲运转时，装置则以最小损耗运行。电力转换器的作用是提高系统的灵活性和可控性，并将输出电能变换为满足供电要求的电能。真空室的主要作用是提供真空环境，降低电机运行时的风阻损耗。
飞轮储能系统具有高效能转换和高能量密度的特点，能够快速储存和释放能量，寿命较长，可以工作数十年，由于其没有机械接触，具有较高的可靠性和稳定性不会产生污染物和温室气体等有害物质。但是，也有成本高、占用空间大、重量大等劣势需要改善和克服。飞轮储能技术在铁路、城市轨道交通、航空航天、国防军工、医疗等领域广泛应用，市场前景广阔。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）飞轮储能系统充电时，完成能到机械能的转换，储存能量；放电时，内置电机作为（选填“电动机”或“发电机”）运行；
（2）下面关于飞轮储能说法正确的是
A．飞轮储能是以化学能的形式把能量储存起来
B．飞轮转子一般采用高强度钢材以最大限度地增加飞轮的储能量
C．真空室的主要作用是提供真空环境，降低电机运行时的风阻损耗
D．飞轮充电后，电机停止运转，直到接收到能量释放信号，再给外围设备供电
（3）根据文中信息，写出飞轮储能的优势（至少两点）。
试题篮
）表示；（一种即可）