内容正文:
利用所学知识解决以下问题。
任务1:能源及其分类
新一代“人造太阳”装置在成都建成并实现首次放电。“人造太阳”利用 聚变 (选填“聚变”或“裂变”),这种方式释放的核能具有不产生高放射性核废料的优点,属于 不可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
任务2:核能和太阳能
(1)宇宙承载着中国人民千百年来的向往,“祝融号”火星车已安全到达火星表面。火星车有四片太阳能电池板,整体造型就像一只蝴蝶,太阳能电池板是将太阳能转化为 电能 ;火星车搭载了6台科学载荷进行科学探测,其中次表层探测雷达随火星车一起移动探测并收集地下反馈信息,则以火星车为参照物次表层探测雷达是 静止 的。
(2)核能的合理开发和利用缓解了能源危机,但核废料处理不当会对环境造成极大污染。某国政府不顾民众反对,决定向海洋排放核废水,请你写出此行为将对海洋生态环境造成哪些危害。(写出两条即可)
答案:向海洋排放核废水,会对海洋生态环境造成严重危害,比如:①部分海洋生物死亡;②部分海洋生物变异;③污染后的海产品不能食用;④海洋生态平衡被破坏。(其他合理答案均可)
任务3:能源消耗和环境保护的关系
如图所示为一辆行驶中的太阳能汽车,该车的项部装有由硅晶制成的太阳能电池,它将太阳能转化为电能,电能再转化为 机械 能,你认为太阳能汽车与普通燃油汽车相比有什么优点? 无污染(其他合理答案均可)(写出一条即可)。
利用所学知识解决以下问题(能源的计算专题)。
任务:如图所示是利用太阳能电池工作的一种新型动力车。它上面的太阳能接收板的有效面积为8 m2,天气晴朗且接收板正对阳光时,每平方米面积上每秒钟能接收到太阳辐射的能量为1 000 J,太阳能电池提供的电压为120 V,可供电动机正常工作的电流为10 A。
(1)太阳能属于 可 (选填“可”或“不可”)再生能源。
(2)太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是 15% 。
(3)电动机正常工作时,将电能主要转化为 机械 能,若转化效率是80%,且该车沿水平路面匀速行驶时所获得的牵引力是150 N,则该车匀速行驶的速度是 6.4 m/s。
1. 6月5日是世界环境日,人类对能源的需求越来越大,世界能源危机日益突出,如何合理利用和开发能源,提高能源的利用率,实现低碳减排,已成为世界各国共同关注的问题。
(1)如图所示为近两个多世纪以来人类能源消耗曲线图,由图可知,自1950年以来,人类能源消耗的情况是( A )
A. 显著增长 B. 平稳增长
C. 稳中有降 D. 显著减少
(2)在众多的未来能源中,风能、太阳能、水能都同属于 可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)能源,它们的开发和利用可以减轻大量化石燃料的生产和消费导致的严重的环境污染和生态破坏。
2. 目前,化石燃料是人类生产、生活的主要能源。随着全球能量使用的增长,化石燃料等不可再生能源将日趋枯竭。世界各国人民的节能意识正在日趋增强(如图所示是我国的节能标志),科学家也在开发新能源、研制节能产品、提高化学能的转化效率等方面,做着积极的努力。
中国节能标志
(1)有待继续开发、利用的能源有 风能、太阳能、核能 (至少写出三种)。
(2)生产、生活中存在着化学能和电能的相互转化。请你举出一个在使用中由化学能转化为电能的例子: 电池 。
(3)氢气具有热值高且 燃烧产物不污染环境 的特点,因此被认为是最清洁的燃料。
解析:现阶段使用的大多是化石能源,在地球上的储量是有限的,需要寻找新的能源来替代化石能源。如选择一些可再生的能源,如风能、太阳能、水能等,也可以选择一些地球储量丰富、可长期提供的能源,如核能中的聚变等。电能的获得有多种途径,化学能转化为电能是其中的一种,如电池等。氢气燃烧后的产物是水,对环境没有污染,所以它是一种清洁的能源。
3. 如图所示是我国西部某地区风力发电的外景。如表给出了在不同风速下一台风车获得的能量,若此地平均风速为15 m/s,1台这样的风车10 min获得的风能是 7.2×107 J,风能是 可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)能源;若某时间内风速为12 m/s,一台风车工作1 h所产生的电能供18只“220 V 100 W”灯泡正常工作8 h,则这台风车发电效率为 15% 。
平均风速/ (m·s-1)
5
10
15
20
25
30
1 s内获得的能量/(×104 J)
4
8
12
16
20
24
解析:由表中数据可知,平均风速为15 m/s时,1 s内获得的能量为12×104 J,则1台这样的风车10 min获得的风能W=12×104 J×10×60 s=7.2×107 J;风能可以从自然界中源源不断地获得,是可再生能源;由表中数据可知,风车获得的能量随风速的增大而增大,并且