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第二十章能源、材料与社会第一节__能量的转化与守恒__ 能量的转化与守恒能量转化图图2011能量守恒定律能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式__转化__为另一种形式，或者从一个物体__转移__到另一个物体，而能的总量保持不变。类型之一能量的转化及守恒 阅读图文，回答问题。与伟大同行图2012这是一个著名物理学家发现一个伟大定律的实验装置仔细观察后回答1装置中的两个配重的重量不等，释放后大配重下降，小配重上升；通过反复对调左右两个配重，会使动叶轮不停地转动，从而导致热量计中水的温度__升高__填变化情况，原因是__对水做功，水的内能增加__。实现的能量转化是__机械能转化为内能__。2实验中科学家某次测得了的数据如下小配重重量G小100 N，大配重重量G大520 N，每升降一次配重各自移动的距离h1 m，热量计中水的质量m500 g，升降次数与水温变化的关系升降次数123456温度变化/0.20.390.590.780.981.18通过分析数据，科学家得出了结论在上述现象中能量是守恒的请你帮他补出计算、判断过程只需分析一次实验【答案】 2升降一次配重做功WGh420 N1 m420 J，水增加的内能Qcmtt04.2103 J/kg0.5 kg0.2 420 J，WQ，即配重做的功转化为了水的内能。3本实验中的误差主要来源于__克服摩擦做功消耗一部分能量__。1我国用自制的“长征2F”捆绑式火箭将“神舟九号”宇宙飞船成功送入预定轨道，关于火箭发射过程中能量转化的说法，正确的是AA将燃料的化学能经过内能，再转化为火箭的机械能B将燃料的化学能转化为火箭的内能C将燃料的内能转化为火箭的化学能D将燃料的机械能转化为火箭的内能2我国是世界上第一产煤大国。煤的储藏量很大，直到现在煤在我国仍作为第一能源，煤中能量从根本上说来源于BA地热与地压的作用B光合作用固定的太阳能C细菌的分解和侵蚀作用D地球与其他天体的相互作用3质量相同的两个重锤从同一高度自由落下，打在质量相等的铅块和铁块上，落在铅块上的重锤静止不动，落到铁块上的重锤又被反弹回来，则铅块与铁块的内能AA铅块增加得多B铁块增加得多C增加一样多D都不会增加【解析】 落到铁块上的重锤的重力势能没有全部转化为内能。1下列关于能量的转化与转移过程，正确的是 BA草太阳兔子吃草人吃兔子B太阳树木钻木取火用火烤食C太阳电能风能电灯发光D石油太阳汽油汽车载货22014永州以下是核电站工作情况的方框图，关于方框图中各装置的能量转化，下列说法正确的是 CA核反应堆将核能转化为电能B蒸汽轮机将机械能转化为内能C发电机将机械能转化为电能D各种用电器只能将电能转化为内能【解析】 核电站发电过程核能先转化为内能，所以A不正确；水受热以后温度上升会产生大量的水蒸气，水蒸气会推动蒸汽轮机转动，将内能转化为机械能，所以B不正确；蒸汽轮机又带动发电机转动，最后发电机将机械能转化为电能，所以C正确；用电器将电能转化为内能、机械能等我们需要的各种能量，所以D不正确，故选C。3下列关于能量转化的说法正确的是 BA汽车匀速上坡时，动能转化为重力势能B燃料燃烧过程中化学能主要转化为内能C太阳能电池将太阳能转化为光能D电风扇正常工作时，电能主要转化为内能4下面关于能量的说法中正确的是 DA用砂轮磨刀时，有内能转化为动能B陨石进入大气层成为流星时，是内能转化为机械能C壶中的水沸腾时壶盖不停地跳动，是水的势能转化为壶盖的动能D用打气筒给轮胎打气，打气筒发热是机械能转化为内能5有一种压电塑料薄膜，在压力作用下表面会产生电压。若将它用在微型扬声器或话筒上，可以将电信号转化为发声振动，或将发声振动转化为电信号；另外，当它受热时还会产生电流，可以用来制作火警装置。以上信息中没有涉及到的能量转化过程是 DA机械能转化为电能B电能转化为机械能C内能转化为电能 D内能转化为化学能【解析】 “在压力作用下表面会产生电压”，这是机械能转化为电能的过程；“可以将电信号转化为发声振动”，这是电能转化为机械能的过程；“当它受热时还会产生电流”，这是内能转化为电能的过程。6不同的物理现象往往遵循同一物理规律。例如跳伞运动员从空中徐徐下降；刹车后，水平路面上行驶的公交车逐渐减速停靠在车站。这些现象中能量转化有共性的是 DA物体的动能全部转化为重力势能B物体的重力势能转化为其他形式的能量C其他形式的能量转化为物体的机械能D物体的机械能转化为其他形式的能量72014宜昌2014年5月21日，中国与俄罗斯签署了总额高达4 000亿美元的天然气贸易合同，俄罗斯向中方提供30年的天然气供应。天然气是__不可__填“可”或“不可”再生能源。目前城市公共汽车用天然气取代汽油做燃料是因为使用天然气相对减少了二氧化碳气体的排放，可以有效缓解__温室__效应。【解析】 天然气不能从自然界源源不断得到，不能重复利用因此是不可再生能源；使用天然气作燃料可以有效减少空气污染，提高空气质量；可以有效减缓温室气体的排放。8古人的钻木取火过程，是将机械能转化为__内__能；水力发电是将水的机械能转化为__电__能；自然界中能量在转化和转移的过程中，能的总量保持__不变__。9能量的转化和转移是有方向性的。例如，冬天烤火的时候，人们燃烧煤等燃料获得__内__能，火炉把这些能量自动传给周围空气，但这些能量__不能__填“能”或“不能”自动聚集起来再次利用。图201310如图2013是我国西部某地区风力发电的外景。该地区空气密度为1.3 kg/m3，一台风车的轮叶转动时可以形成面积为100 m2的圆面。下表给出了在不同风速下一台风车获得的能量。平均风速m/s510152025301 s内获得的能量104 J48121620241若某时间内风速为10 m/s，一台风车工作1小时所产生的电能可供10只“220 V100 W”灯泡正常工作8 h，求这台风车发电的效率。2若此地年平均风速为15 m/s，100台这样的风车一年工作时间按4 000 h计算获得的风能相当于完全燃烧多少千克煤煤的热值为3107 J/kg3若风速为10 m/s，则1 min内有多少千克的空气流冲击风车轮叶转动形成的圆面【答案】 1风车工作1小时获得的能量为W总8104 J/s3 600 s2.88108 J，风车工作1小时产生的电能为WPt10100 W83 600 s2.88107 J，故风车发电的效率为10010；2100台风车一年获得的风能为W10012104J/s4 0003 600 s1.7281014 J，根据Wmq得1.7281014 Jm3107 J/kg，解得m5.76106 kg；3空气流质量为mVvtS1.3 kg/m310 m/s60 s100 m378 000 kg。第二节__能源的开发和利用__ 1能源的分类不可再生能源煤、石油、天然气和轴矿等化石或矿物能源，一旦消耗就很难再生的能源属于不可再生能源。可再生能源水能、风能、太阳能、生物质能等，可以长期提供或可以再生的能源属于可再生能源。2新能源新能源包括太阳能、核能、地热能、潮汐能、风能等。太阳能太阳内部进行着大规模的聚变，释放的核能以电磁波的形式从太阳辐射出来，地球上的生物每天都享用着聚变释放出的能量。太阳能利用1利用太阳能的四个渠道第一是通过植物的光合作用把太阳能转化和储存进来再以草木、沼气、煤、石油、天然气等燃料的形式释放出来；第二是通过大气和水分的升腾循环，再通过风、流水、波浪、海流等释放出来；第三是被海洋吸收，成为海洋内能；第四是被人们直接利用，如太阳能热水器等。2直接利用太阳能的三种方式一是将太阳能直接转化成内能；二是将太阳能直接转换成电能；三是将太阳能直接转换成化学能。核能质子、中子依靠强大的核力紧密地结合在一起，因此原子核十分牢固，要使它们分裂或重新组合是极其困难的。但是，一旦使原子核分裂或聚合，就可能释放出惊人的能量，这就是核能。裂变核裂变是较重的原子核裂变为较轻的原子核的一种核反应。科学家发现用中子轰击铀235质量数为235的铀，铀核会分裂成大小相差不很大的两部分，这种现象叫做裂变。铀核裂变时，还同时放出23个中子，放出的中子又可以轰击其他铀核，使它们也发生裂变。这样，裂变将不断地自行继续下去，这种现象叫做链式反应。聚变科学家们发现，较轻的原子核结合成较重的原子核，也能释放能量，这种现象叫做聚变。类型之一能源的分类 研究能源利用，实现可持续发展已成为21世纪世界各国共同的任务，能源按不同的分类方式可进行不同分类。下列四组能源中，能归入图2021所示阴影部分的一组是B图2021A煤炭、地热能、沼气B太阳能、风能、水能C水能、木柴、天然气 D石油、水能、核能【解析】 新能源具有污染少、储量大的特点，如太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及核能、氢能等。图中阴影部分所代表的能源应该既是新能源、可再生能源，又是来源于太阳辐射，四个选项中只有B符合条件。【点悟】太阳能是地球“能源之母”，它的能量来源于热核反应，是一种核能。地球上除核能、地热能、潮汐能不是来源于太阳能，其他能源均来源于太阳能。类型之二开发利用新能源 2014长沙如图2022所示是我省某高校学生设计的一款小夜灯，它的一侧是太阳能电池板，另一侧是高效节能的LED灯。关于小夜灯中所应用的物理知识，下列说法正确的是A图2022A太阳能电池板主要是靠白天接受阳光的照射而获得能量B太阳能电池板将电能转化为内能CLED灯的发光物体是由电阻很小的铜质材料制成的DLED灯不发光时也有电流通过【解析】 因为只有白天才有太阳光，所以太阳能电池板主要是靠白天接受阳光的照射而获得能量，A说法正确；太阳能电池板是将光能转化为电能，B说法错误；二极管是由硅和锗等材料制作成，而硅和锗是半导体材料，因此LED灯的发光物体是由半导体材料制成的，C说法错误；LED灯不发光时没有电流通过，D说法错误，故选A。【点悟】 本题考查太阳能的利用，半导体的应用等，注意从生活中领悟知识的无处不在。1下列关于核能的说法，错误的是DA核电站是利用核能来发电的B核反应堆中发生的是链式反应C核电站发生泄漏时会对人和生物造成伤害D核废料不会对环境造成污染2凡是能够提供__能量__的物质资源都可以叫做能源。我们常见的煤、石油、天然气被称为__化石能源__。3太阳把空气和地面晒热，太阳能转化为__内能__，晒热的空气上升，空气流动形成风，又转化为__风能__；太阳使地面上一部分水蒸发，蒸发的水汽升空形成云，云又以雨雪等形式落下，流入江河，太阳能转化为__水能__；植物吸收太阳能，进行光合作用，太阳能转化为__化学能__。12014海南下列能源中属于可再生能源的是 CA石油B天然气C太阳能 D核能22014巴中下列关于能源利用的说法中正确的是 BA煤、石油、太阳能都是不可再生资源B风能、太阳能是绿色能源，应大力开发利用C核电站是利用原子核聚变所释放的能量来发电D火箭发射利用的燃料是液态氢，是因为它含有的热量多【解析】 太阳能是可再生能源，所以A错误；风能、太阳能属于可再生能源，使用起来环保无污染，所以B正确；核电站是利用原子核裂变所释放的能量来发电，所以C错误；火箭发射利用的燃料是液态氢，是因为它的热值高，所以D错误，故选B。32014广州化石能源是当今我国的主要消耗能源，下列说法正确的是 AA核电站发生核泄漏会造成危害B使用化石能源不会对环境造成破坏C我国消耗的能源以可再生能源为主D化石能源可短期内从自然界得到补充42014随州长期以来随州人民的生活能源离不开煤、石油、天然气这些，由于这些在自然界中越用越少且又排放污染，人们正在寻找理想能源。随州市的“齐星公司”正在研发太阳能的高效利用。因为太阳能可直接从自然界中获取，所以叫它。太阳能取之不尽又清洁环保我们期待太阳能的深度开发，我们期待蓝天白云以上叙述中、、分别是指 AA化石能源、不可再生能源、一次能源B二次能源、可再生能源、一次能源C可再生能源、一次能源、二次能源D化古能源、二次能源、不可再生能源【解析】 像煤、石油、天然气等是由古代动植物的遗骸经一系列复杂变化而形成的燃料，属于化石能源；像煤、石油和天然气等这些化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源；因为太阳能可直接从自然界中获取，所以叫它一次能源，故选A。5关于太阳能的转化，下面说法不正确的是 DA太阳能可转化为物体的内能B太阳能可转化为风能和水能C太阳能可转化为植物的化学能D太阳能可转化为潮汐能和地热能【解析】 地热能来源于地球内部。潮汐能是太阳、月亮对地球的万有引力所带来的能量。这两种能源与太阳能无关。6多选关于核能的获得，下列说法中正确的是 BCA核反应堆是原子核裂变时，在极短时间内释放出大量核能的装置B当原子核内部发生变化时会释放出巨大的能量，核裂变和核聚变是获得核能的两种方式C核电站是使核能转化为内能，再通过汽轮发电机转化为电能的装置D在核电站的反应堆中发生的是可控制的核聚变72014锦州新能源在现代社会中有着广泛的应用。太阳能属于__可再生__填“可再生”或“不可再生”能源；警用电动车逐渐成为警察巡逻的主要交通工具，电动车行驶时，车上的锂离子电池将化学能转化为__电__能，再转化为机械能；警察和指挥中心无线通信时是通过__电磁波__填“超声波”或“电磁波”进行联络的。【解析】 太阳能是可再生能源；锂离子电池是电源的一种，它在对外供电的时候是把化学能转化为电能；警用电动车和地面指挥中心无线通信，是利用电磁波来工作的。8我国实施的可再生能源法不仅向人们显示了可再生能源对于未来社会生活的重大意义，同时，也为可再生能源未来的发展指出了更明确的方向。1目前我国常用的能源有煤炭、石油、天然气、风能、水能、核能、太阳能等，其中属于可再生能源的是__风能、水能、太阳能__。2与不可再生能源相比，可再生能源的主要优点是__可以从自然界里源源不断地得到__。92014德州太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小华家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息。太阳照射时间h装水量kg水升高的温度水的比热容J/ kg太阳能吸热功率J/h10100504.21033.0106求1水在10 h内吸收的热量；2太阳能热水器的能量转化效率。【解析】 1水吸收的热量为Q吸cmt4.2103 J/kg100 kg50 2.1107 J；2太阳能热水器10 h吸收的太阳能为Q总Pt3.0106 J/h10 h3107 J，10010070。第三节__材料的开发和利用__ 1材料与社会发展作用简单回顾一下历史便可知晓，正是在历史发展过程中以及与此相联系的人类知识和经验的增长过程中，材料的使用才得以发展。2材料的导电性导体容易导电的物体叫导体，如__各种金属、酸碱盐的水溶液、铅笔芯、人体、大地__等是导体。绝缘体不容易导电的物体叫绝缘体，如__纯净的水、空气、塑料、橡胶、玻璃、陶瓷__等是绝缘体。半导体导电性能介于导体和绝缘体之间的一类物质，如__锗、硅和砷化钾__等都是半导体。3开发新材料超导现象有些材料当温度降低到某一温度时，材料的电阻突然变为__零__的现象。超导材料能够发生__超导__现象的材料叫超导材料。应用运用电阻为零的特性制作电动机线圈、输电导线等，可减少电能损失，提高电能利用率。运用超导磁浮的特性制造磁悬浮列车、超导船等，既减少了能量损失，又提高了交通工具的运行速度和安全性能。纳米材料指制成材料的基本单元大小限制在__1100__纳米范围的材料，材料的性能会发生显著变化，如颜色、导电性、导热性、硬度、磁性等会产生很大的变化。由纳米材料组成的物质也就有了许多一般物质没有的特性。基本单元的分类纳米颗粒、纳米管、纳米膜。应用工业、农业、医疗、国家安全等各个方面都有广泛的应用。类型之一理解材料的导电性 如图2031所示，关于闸刀开关上的一些部件的导电性能，下列说法中正确的是A图2031A瓷柄是绝缘体B胶盖是导体C动触头是绝缘体D静触头是绝缘体【点悟】能正确理解导体和绝缘体的区别是解答此类问题的关键，以同学们家里都有的闸刀开关为题，充分考查了导体和绝缘体的有关知识，充分体现了“从生活走向物理”的理念。类型之二认识新材料 “纳米”是一种长度单位，1 nm__109__m，纳米技术是以1 nm100 nm这样的尺度为研究对象的前沿科学。目前，我国在对纳米技术的研究方面已跻身世界前列，尤其是对“超级纤维”碳纳米管的研制走在了世界前沿。已知我国已研制成的碳纳米管的强度可理解为“单位面积能承受的最大压力”是钢的100倍，而碳纳米管的密度仅为钢的。假设有两根足够长的细杆，一根由上述碳纳米管制成，一根由钢制成，将它们分别在地面附近竖直悬挂起来，设它们能承受自身重力而不断裂的最大长度分别为L纳与L钢，则L纳L钢__6001__。【解析】 材料受到自身的拉力为FGmgVgSLg，，即，所以。【点悟】正确理解纳米材料的结构特点和应用，是解答此类问题的关键。本例题中，以纳米材料为背景，通过计算来说明纳米材料在抗拉力方面的优越性能，要求学生利用数学知识进行综合分析。1如果以下电器选用超导材料制作，不能正常工作的是BA微波炉B电饭锅C电动机D发电机2以下物体中，属于半导体材料的是BA铝线 B硅C食盐水溶液 D牛皮3有一种碳纳米管的直径只有1.4 nm，5万个这种碳纳米管并排起来只有一根头发丝那么粗，则这种碳纳米管的直径约等于__1.4109__m，根头发丝的直径等于__7104__nm，合__70__m。4超导磁悬浮列车是应用超导体的__超导磁浮__现象，使列车悬在导轨上面，减小了__摩擦力__，提高了运行速度和安全性能。1下列说法中，错误的是 AA水银在高温时是超导体B水银的温度降到269时，可以变成超导体C由纳米材料制成的导线将大大提高计算机的性能D当光照射到某些半导体时，半导体内将会产生电流，由此可制成太阳能电池2关于纳米材料，下列说法不正确的是 BA纳米材料的基本单元空间尺度小B纳米“机器人”已经设计并制造出来了C有的纳米材料强度高、硬度大，有的纳米材料磁性强D利用纳米技术可制作量子磁盘，提高存贮量3若常温下的超导体研制成功，则它将适合于作 BA保险丝 B输电线C电炉丝 D滑动变阻器的线圈【解析】 超导体电阻为零，电流通过超导体时，不会产生电热，所以电热器中的电热丝不能用超导体。输电线用超导体，输电过程中将没有电能损失。4以下所列各组物品，其中均属于导体的一组是 BA塑料瓶盖、铁钉、铝箔B铅笔芯、铁钉、铝箔C铅笔芯、蜡纸、铁钉D塑料瓶盖、蜡纸、铅笔芯52014济宁为配合济宁市“五城同创”活动，小梦提出下列环保建议开发新能源，减少化石燃料的燃烧；使用手帕，减少餐巾纸的使用；市内出行乘公交车或骑自行车，少开私家车；使用一次性发泡塑料餐具和塑料袋；分类回收垃圾。其中你认为可行的是AA BC D【解析】 开发新能源，减少化石燃料的燃烧，能减少空气污染物的排放，所以正确；提倡使用手帕，减少餐巾纸的使用，有利于保护植被，充分利用植物的光合作用吸收大气中的二氧化碳，防止温室效应，还能减少生产纸的能耗，所以正确；化石燃料的燃烧能产生大量的空气污染物，所以市内出行乘公交车或骑自行车，少开私家车，减少化石燃料的燃烧，所以正确；大量使用一次性发泡塑料餐具和塑料袋，不仅会造成环境污染，还增加了资源和能源消耗，所以错误；分类回收不仅节约资源，还可减少污染，所以正确，故选A。6关于半导体，下列说法错误的是DA有的半导体，在光照下电阻减小，利用这种半导体可以做成体积很小的光敏电阻B常用的电器中，如收音机、电脑等都利用了半导体元件C半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间D由半导体材料制成的二极管的导电性能很特殊，它只允许电流从负极流向正极7某些物质在温度突然低到某个值临界转变温度以下时，突然变得__电阻为零__，这种现象叫超导性；从能量角度看，用超导体做成的输电线的最大特点是__没有电能损失__。8纳米材料统指制成材料的基本单元大小限制在__1100__nm__范围内的材料，这大约相当于101 000个原子紧密排列在一起的尺度。9请你提出一种方法，判断一个二极管允许电流从它的哪端流入哪端流出。【答案】 如图所示，用干电池、小灯泡开关、二极管、导线连接一简单电路，闭合开关，观察小灯泡的发光情况。若小灯泡发光，则二极管与电源正极相连的哪端为电流流入端，另一端为电流流出端。第9题答图10假如可以大规模地实现超导体的应用，请你设想一下世界有什么变化【答案】 输电线可以比以前制作的更细，而且也没有电能损失；电动机可以制造的更小；可以普及超导磁悬浮列车，改变我们的出行方式，等等。11人类对新材料的探索永远不会停止。请运用你丰富的想象力，设想一种神奇的新材料，指出它的特点与作用。【答案】 泡沫金属，它的特点成泡沫状、密度小、强度高。可以应用在汽车行业，我们众所周知汽车要减少油耗，提高车速，除强化发动机性能、改进车型设计外，还有一条重要途径降低车身自重，我们可以用泡沫金属来制造车身。12在科幻小说往日之光中，作者鲍勃肖幻想了一种慢透光玻璃，讲述了一段美丽动人的故事。“想象有一种玻璃，光在这种玻璃中运动速度极慢，通过半厘米厚需要10年，比蜗牛的速度还慢得多。当一块慢透光玻璃制出来时，望上去总是一片漆黑，因为还没有光穿过它，把这种玻璃放在风景秀丽的林中、湖边，带着这些美丽的景致的光射入慢透光玻璃中，10年也出不来。把在这种地方放了10年的玻璃镶在城市住宅的窗户上，那么，在下一个10年的过程中，这个窗子外面便仿佛呈现出林中湖泊的美景。各种动物无声地前来饮水，空中百鸟飞翔，日夜在交替，季节在变化，身居闹市，犹如别墅。”这确实是一个有意思的幻想，但关键是要降低飞驰的光。科学技术发展到今天，部分科幻已经开始变成现实。1本文作者进行科学幻想的依据是什么2在生活和学习中你一定也有许多奇思妙想吧，简要写出一种想象及其依据。【答案】 1光在不同的介质中传播的速度不同。2常温下制成超导体，依据是超导材料与温度有关。本章复习课__ 类型之一能源分类和利用12014泰州下列能源中属于可再生能源的是CA煤B石油C风能 D天然气22014佛山如图201所示，关于能源的描述，正确的说法是A图201【解析】 太阳能取之不尽，属于可再生能源，所以A说法正确；地热能属于天然能源，所以B说法错误；煤炭是一次能源，所以C说法错误；核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的，所以D说法错误，故选A。32014武汉关于能量与能源，下列说法错误的是CA能量的转化、能量的转移，都是有向性的B人类在耗用各种能源时，不可避免地会对环境造成影响C化石能源、水能、核能，不能在短期内从自然界得到补充，这类能源称为不可再生能源D可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向4据悉，到2020年我国将建立自己的空间站“天宫一号”。关于空间站所使用的供电装置，你认为最可行的是AA太阳能电池 B化学蓄电池C柴油发电机 D风力发电机类型之二能量的转化和守恒52014通辽如图202所示为核电站发电流程图。在核电站的发电过程中，能的转化顺序正确的是A图202A核能内能机械能电能B核能电能机械能内能C核能机械能内能电能D核能内能电能化学能【解析】 核能发电的能量传递和转化过程是核能水和蒸汽的内能发电机转子的机械能电能，故选A。62014滨州开发新能源是本世纪人类关注的热点之一。除了开发新能源，我们还应该从节约身边的能源做起。图203中符合节约能源且安全的做法是B图2037关于能源的利用，下列说法正确的是BA大量使用石油产品会造成大气污染，所以应该停止开采石油B和平利用核能特别要注意防止核泄漏，以免造成环境污染C修筑拦河坝建造水电站利用水能发电，有百利而无一害D天然气是一种清洁能源，人类可以无穷无尽地开发82014德州如图204所示是获取电能的几种途径，其中消耗不可再生能源又不会对大气造成污染的是D图204图20592014镇江如图205是一种配有风力发电机和太阳能电池板的新型路灯，路灯的额定功率为0.12 kW，光电池接收太阳光辐射的功率为1 kW，吹向风力发电机叶片上的风功率与风速之间的关系如下表所示，风能转化为电能的效率为4，光电池将光能转化为电能的效率为光。风速m/s2468101216风功率W151254201 0002 0003 3758 0001无风的晴天，光照6 h，太阳能电池板产生的电能可使路灯正常工作10 h，则路灯消耗的电能是多少光电池将光能转化为电能的效率为多大2在有风的晴天，经3 h的光照和风吹，路灯可正常工作7 h，则当时的风速为多大【答案】 已知P灯0.12 kW，P光1 kW，风4，1路灯工作t110 h消耗的电能为W电1P灯t10.12 kW10 h1.2 kWh，光照t26 h，光电池接收的太阳能为W光1P光t21 kW6 h6 kWh，光电池将光能转化为电能的效率为电10020；2路灯工作t37 h消耗的电能为W电2P灯t30.12 kW7 h0.84 kWh，光照t43 h，光电池接收的太阳能为W光2P光t41 kW3 h3 kWh，根据公式电可知光电池产生的电能为W光电W光2电3 kWh200.6 kWh，风力发电机产生的电能为W风电W电2W光电0.84 kWh0.6 kWh0.24 kWh，根据公式风，可知消耗的风能为W风6 kWh，风的功率为P风2 kW，根据风功率与风速之间的关系可知此时的风速为10 m/s。 类型之三材料的导电性能10下列关于半导体的说法，正确的是BA常温下半导体的电阻为零B半导体广泛应用于各种电子设备C半导体就是超导体D任何情况下半导体都是不导电的11下列几组物质中，均属绝缘体材料的是AA塑料、橡胶、陶瓷B干木柴、陶瓷、海水C玻璃、石墨、纯净水D水银、玻璃、豆油【解析】 不容易导电的物体叫绝缘体，常见的绝缘体有塑料、橡胶、陶瓷、空气、纯净水、玻璃等等。B选项中，海水不是绝缘体；C选项中石墨不是；D选项中水银不是。12陶瓷、橡胶、汽油、玻璃、铅笔芯、铝等物质，其中属于绝缘体的是__陶瓷、橡胶、玻璃、汽油__，选出两种你最熟悉的物质做电工材料，说明它的主要用途1__橡胶用来做输电导线的外皮，起绝缘作用，防止漏电__；2__铝用来做导线内芯，起导电作用__。类型之四新材料及应用13有一种“隐形飞机”，可以有效避开雷达的探测，秘密之一在于它的表面有一层特殊材料，这种材料能够__增强__填“增强”或“减弱”对电磁波的吸收作用；秘密之二在于它的表面制成特殊形状，这种形状能够__减弱__填“增强”或“减弱”电磁波反射回雷达设备。14科学家发现某种合金具有形状记忆功能。如果在较低温度时将它弯曲成某一形状，然后加热到较高温度时再弯曲成另一形状；那么当降到原来较低温度时，它会自行恢复到低温时的形状。现用它制成如图206所示装置在可绕圆心O转动的均匀轻质圆盘上安装了一个用形状记忆合金做成的螺旋圈，它们在温度低时收紧、在温度高时放松。实验表明当把该圆盘的下半部分浸在盛有一定量热水的水槽中时，只要给圆盘一个起始转动的力，圆盘就能克服摩擦和水的阻力连续转动起来。图2061上述装置能否看作是一个“永动机”为什么2发挥你的想象力，提出一个巧妙应用形状记忆合金的设想。参照示例，另举一例示例用形状记忆合金制作一个“保险丝”，安装在电器内易发热物体附近，当温度过高时，记忆合金就恢复到它高温时的形状，断开电路，防止电器过热。设想所提的设想应是制作“保险丝”以外的【答案】 1不能，圆盘在转动过程中要不断向热水吸收能量。2治疗管腔狭窄。用形状记忆合金制成支架，在低温下塑形，装入支架置入器，置入狭窄处后在体温下迅速恢复原设计形状，从而解除管腔狭窄问题。
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