阅读短文，并回答问题。电动汽车的充电设备—充电桩现在国产新能源汽车越来越普遍推广，目前需要解决及发展的就是我们汽车充电的问题，一般来说纯电汽车都有两个孔的充电器，快充口和慢充口，因此充电时需要选择合适的充电桩。两种充电桩在速度、功率以及电压上都有所不同：在充电速度上，电站充电桩通常比家装充电要快，电站充电桩通常采用更高的充电功率，对应很多个等级，如30kW、60kW、100kW、150kw、200kW等，可以在短时间内30min到2h左右时间充满电；而家用充电桩的功率一般为7kW，需要6h到10h不等的时间，具体的时间根据车型不等。在电源类型和电压标准，家庭充电桩一般使用交流电，电压标准较低为家庭电压220V，而电站充电桩则采用直流电电压通常大于220V，一般在380V以上。在安全性和费用上、家装可能存在安全隐患，如锂电池自燃等风险，家用充电桩的收费为分时段收费、高低峰时电价不等，电价大多是0.2-0.8元/度不等，充电站的充电桩电价较高一般为0.8-2.0元/度不等，相应的充电站还要收取服务费也会增加每度电的总费。科学家们也在一直研究新能源汽车的使用更新，从充电快慢到费用再到充电的方便程度，要解决的技术壁垒将会越来越少。

1. 阅读短文，并回答问题。

电动汽车的充电设备—充电桩

现在国产新能源汽车越来越普遍推广，目前需要解决及发展的就是我们汽车充电的问题，一般来说纯电汽车都有两个孔的充电器，快充口和慢充口，因此充电时需要选择合适的充电桩。两种充电桩在速度、功率以及电压上都有所不同：在充电速度上，电站充电桩通常比家装充电要快，电站充电桩通常采用更高的充电功率，对应很多个等级，如30kW、60kW、100kW、150kw、200kW等，可以在短时间内30min到2h左右时间充满电；而家用充电桩的功率一般为7kW，需要6h到10h不等的时间，具体的时间根据车型不等。

在电源类型和电压标准，家庭充电桩一般使用交流电，电压标准较低为家庭电压220V，而电站充电桩则采用直流电电压通常大于220V，一般在380V以上。

在安全性和费用上、家装可能存在安全隐患，如锂电池自燃等风险，家用充电桩的收费为分时段收费、高低峰时电价不等，电价大多是0.2-0.8元/度不等，充电站的充电桩电价较高一般为0.8-2.0元/度不等，相应的充电站还要收取服务费也会增加每度电的总费。

科学家们也在一直研究新能源汽车的使用更新，从充电快慢到费用再到充电的方便程度，要解决的技术壁垒将会越来越少。

(1) 充电桩为电动汽车的电池充电时能量的转化为，此时电池是（选填“电源”或“用电器”）；

(2) 小明家新买一款电车使用的是家用充电桩，充电9h可以充满，若使用功率为60kW的电站充电桩充电，则用h即可充满；

(3) 由总发电厂向每家用户输电，输送的功率P一定，关于输电电压U与输电电流的I的关系图像正确的是______ A.

【考点】

电功率的计算;

【答案】

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科普阅读题普通

1. 如图甲所示是陕西黄龙界头庙风电场，风电场是利用风能并结合一系列发电机组从而达到用风力发电的目的。风力发电机的发电功率大小可能与哪些因素有关？小明猜想风力发电机的发电功率可能与风速大小、扇叶数量、扇叶形状、扇叶与风向的夹角等因素有关。

（1）空气流动形成了风，小明分析：一定质量的空气，风速越，空气的机械能越大，通过风力发电机可转化的电能越多。

（2）为了验证猜想，小明利用如图乙所示的装置进行探究。实验时，将实验装置放在水平工作台上，风机出风口正对发电机扇叶吹风，扇叶转动带动发电机工作。在风力发电机外部接入定值电阻、电压表和电流表，通过测量电阻两端电压和电路中电流的大小，可反映出发电机的发电功率大小。控制风机出风口风速一定，保持风机与发电机扇叶之间的不变，分别改变发电机的扇叶数量、扇叶形状、扇叶与风向的夹角θ，观察各种情况下工作电路中电压表、电流表示数并记录在下表中。

扇叶与风向的夹角θ	三片				四片
	4cm直扇叶		4cm弧形扇叶		4cm直扇叶		4cm弧形扇叶
	电压 $\text{[math]}$	电流 $\text{[math]}$	电压 $\text{[math]}$	电流 $\text{[math]}$	电压 $\text{[math]}$	电流 $\text{[math]}$	电压 $\text{[math]}$	电流 $\text{[math]}$
15°	0	0	0.6	0.06	0	0	1.0	0.10
30°	0	0	1.1	0.12	0.4	0.04	1.5	0.16
45°	1.3	0.14	2.0	0.20	1.5	0.16	2.2	0.22
60°	1.0	0.10	1.2	0.13	1.3	0.12	1.6	0.16
75°	0	0	0.7	0.07	0.8	0.08	1.2	0.12

分析表中的实验数据可知：

①当风速、扇叶与风向的夹角 $\text{[math]}$ 、一定时，（选填“三”或“四”）片扇叶的风力发电机发电功率较大。

②风力发电机的发电功率与扇叶的形状（选填“有关”或“无关”）。

③其他条件相同时，当扇叶与风向的夹角越大，风力发电机的发电功率如何变化：。

（3）小明查阅资料了解到，在实际应用中，大型风力发电机的扇叶长达40m以上，由此他分析，风力一定时，可利用空间区域越大，蕴含的风能越多，因此风力发电机的发电功率还可能与有关。

科普阅读题普通

2. 阅读短文，回答文后的题目。

直流充电桩直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置，如图甲所示，它能够将电网中的交流电转化为直流电，再将电能充入汽车动力电池（以下简称电池）。通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，因而可实现快速充电。

设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。充电时，充电桩的充电功率P会随着电池的D的变化而变化，同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。

现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能。假定测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前，D为30%，充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为 $\text{[math]}$ 。开始充电后，P与D的关系如图乙所示（为方便计算，图像已作近似处理）。充满后，立即停止充电。当D达到70%时充电桩显示屏的部分即时信息如表。

充电电压（V）	充电电流（A）	充电时长（min）	充电度数（kW⋅h）	充电费用（元）
400		45	24.0	28.80

（1）通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，故充电功率更；

（2）在D从30%增至70%的过程中，充电功率大致的变化规律是。当D为70%时，充电电流为A；

（3）设D从70%增至80%所需时间为t₁ ，从80%增至90%所需时间为t₂ ，且t₁∶t₂=2∶3，则测试全过程的充电总时长为 min。

科普阅读题普通

3. 空气炸锅是一种新型家电，如图甲是某型号空气炸锅，其内部电路可简化为图乙，部分参数和食品加热时间如表所示。其工作原理是通过发热管迅速加热锅内空气，利用大功率风扇形成循环的热流，使盛放篮内的食品均匀受热，不放油也能达到类似煎炸的效果。

部分参数
风扇额定功率/瓦	80
发热管额定功率/瓦	1320
额定电压/伏	220
食品加热时间
薯条/分	12-15
鸡翅/分	18-20

（1）正常工作时，求通过发热管的电流；

（2）某次用该空气炸锅炸一锅薯条耗时15分钟，求所消耗的电能；

（3）根据空气炸锅的工作原理，发热管、风扇、盛放篮三者的位置从上到下依次是

A.发热管、风扇、盛放篮 B.风扇、发热管、盛放篮

科普阅读题普通