湘潭电机厂研制的直驱型风力发电机组处于国际领先地位．（1）直驱型风力发电机是将风的______能转化成电能的装置．它是利用风力带动风车叶片旋转，使发电机的转子（永磁体）在定子-物理打印页面

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湘潭电机厂研制的直驱型风力发电机组处于国际领先地位．（1）直驱型风力发电机是将风的______能转化成电能的装置．它是利用风力带动风车叶片旋转，使发电机的转子（永磁体）在定子-物理

[db:作者] 2020-04-23 00:00:00 零零社区

题文

湘潭电机厂研制的直驱型风力发电机组处于国际领先地位．
（1）直驱型风力发电机是将风的______能转化成电能的装置．它是利用风力带动风车叶片旋转，使发电机的转子（永磁体）在定子线圈中运动，从而在定子线圈中产生______．
（2）风能作为一种清洁的______能源（选填“可再生”或“不可再生”）其蕴量巨大，比地球上可开发利用的水能大10倍．我国仅陆地上一天的风能就有大约1.8×10¹⁶J，这相当于多少吨热值为3×10⁷J/kg的煤完全燃烧所放出的热量？
题型：问答题难度：中档

答案

（1）直驱型风力发电机工作时，主要是利用风带动发电机的转子（永磁体）转动，使转子在定子线圈中运动，这样使定子线圈中的导线相当于在做切割磁感线运动时，于是在定子线圈中产生电流，这个过程中是把风的机械能转化为电能．
（2）风能是可以源源不断地从自然界得到补充的，是可再生能源；
若一天的风能大约有1.8×10¹⁶J，则完全燃烧煤需要的量为：
m=
Q
q
=
1.8×1016J
3×107J/kg
=6×108kg=6×105t．
故答案为：（1）机械，电流；（2）可再生，相当于6×10⁵吨的煤．

据专家权威分析，试题“湘潭电机厂研制的直驱型风力发电机组处于国际领先地位．（1）直驱型..”主要考查你对电磁感应的应用（动圈式话筒、发电机），机械能转化与守恒，热值，能源家族：化石能源，一次能源，二次能源，生物质能，不可再生能源，可再生能源等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

电磁感应的应用（动圈式话筒、发电机）机械能转化与守恒热值能源家族：化石能源，一次能源，二次能源，生物质能，不可再生能源，可再生能源

考点名称：电磁感应的应用（动圈式话筒、发电机）

发电机：
1．工作原理：如图所示，交流发电机的发电过程就是闭合线圈在磁场中转动，利用电磁感应现象产生感应电流的，所以其发电原理是电磁感应。

2．能量转化：在发电过程中，发电机把机械能转化为电能。

麦克风(话筒) ：
1. 定义：麦克风也叫话筒，它也是一种将振动转换成变化电流的装置。

2. 工作原理：声音是由物体振动产生的，当对着话筒说话时，声音的振动使膜片发生振动，与膜片相连的线圈也随膜片振动的频率而振动，线圈在磁场中运动，能产生感应电流，且电流变化的频率是随声音变化而变化的。即通过电磁感应将声音变成电流。
逆向思维法研究电动机和发电机：
从问题反方向的角度进行研究，即逆向思维法，它是科学探究的重要方法。电动机和发电机都是由线圈和磁体构成，研究问题时注意认清是通电线圈在磁场中受力转动，还是线圈在磁场中做切割磁感线运动。

例小明将微风电风扇与小灯泡按如图所示的电路连接并进行实验，用手快速拨动风扇叶片，这时发现小灯泡发光，微风电风扇居然变成了“发电机”.关于该实验，下列说法正确的是( )

A．电风扇发电的原理是电磁感应
B．电风扇发电的原理是通电导线在磁场中受到力的作用
C．电风扇发电过程是把电能转化为机械能
D．小灯泡发光是把光能转化为电能

解析：电动机的基本构造与发电机相同，都是由线圈和磁体组成的。当旋转电风扇时，会带动里面的线圈转动，切割磁感线，从而产生电流，这是电磁感应现象，将机械能转化为电能。

答案：A
变压器与电能的输送：
变压器的工作原理是电磁感应，它能将输入变压器的交流电压升高(升压变压器)，也可以降低(降压变压器)。变压器不能改变直流电的电压。从发电厂发出的电能，先经过变压器把电压升高，把高压电输送到远方的用户附近，再经过变压器把电压降低，供给用户使用。由于输电线有电阻，因而在电能的输送过程中，不可避免地有电能损失。在输送功率一定的情况下，由I=P／U可知，提高输电电压能够减小输电电流，又由Q=I²Rt可知在输电线上的发热损失减少。为了减少电能损失，远距离输电要用高电压。

考点名称：机械能转化与守恒

机械能定义：
动能与势能之和称为机械能。

机械能守恒：
动能与势能之间是可以相互转化的，即动能可以转化成势能，势能也可以转化成动能。在只有动能与势能转化的过程中，机械能的总量保持不变。如图：卫星绕地球转动时，由于太空是真空，动能和势能相互转化，机械能不变。

规律总结：在只有重力、引力、弹力做功时，机械能是守恒的，其他力做功，机械能不守恒。
机械能间的转化：
(1)动能和重力势能可以相互转化。
①动能转化为重力势能的标志是速度减小，所处的高度增加；
②重力势能转化为动能的标志是所处的高度减小，速度增大。

(2)动能和弹性势能可以相互转化。
①动能转化为弹性势能的标志是速度减小，形变增大；
②弹性势能转化为动能的标志是动能增大，形变减小；
③动能和弹性势能的相互转化可以发生在同一物体上，也可以发生在不同物体之间。

(3)在动能和势能相互转化的过程中，若没有能量损失(如克服阻力)或其他形式的能量的补充，机械能的总和保持不变，机械能守恒。

(4)机械能也可以转化为其他形式的能量。
对能量转化的理解：
(1)分析某个物体在物理变化的过程中机械能的大小发生改变与否时，应全面考虑。即同时考虑动能、重力势能、弹性势能的变化情况。

(2)物体储存能量时，物体具有做功的本领，物体损失能量时，就说物体正在做功。

(3)物体对外界做功时，物体的能量减小。

(4)外界对物体做功时，物体的能量增加。
滚摆：
    滚摆又称麦克斯韦摆，它是在学习机械能时，常用来演示重力势能和动能之间相互转化的仪器，如图。

    做滚摆实验时，先调整悬绳，使摆轮处于水平最低位置，然后转动摆轮，使悬绳均匀地绕在摆轮的轴上，直至摆轮上升到悬绳的最上部，并且保持摆轮的轴与水平地面平行。此时，摆轮具有一定的重力势能，而动能为零。当由静止释放摆轮，在重力和悬绳拉力的共同作用下，摆轮边旋转，边下降，摆轮的重力势能不断减少，转化成摆轮的动能。当悬线全部伸开时，摆轮的重力势能不再减少，摆轮的动能达到最大值。由于惯性，摆轮继续旋转，摆轮轴又开始把绳绕在轴上，使摆轮开始上升，随着重力势能的增加，动能不断减少，动能转化为势能。直到上升到开始位置，摆轮停止转动，停止上升。接着又开始新的一轮下降、上升…… 实际上，摆轮每次下降后再上升都不会上升到前一次的高度，这是摩擦力、空气阻力等作用的结果，使一部分机械能转化为内能。

水能及其利用：
    水能及其利用流动的水具有动能，高处的水具有势能，水所具有的机械能统称水能。
    瀑布的水向下流时(如图)，它会以极大的力量冲击瀑布下的岩石，并且以很大的速度冲刷土壤。

      数千年前，人们已知道利用流水的能量来转动水车，汲水灌溉。自从19世纪末德国建成世界上第一座水电站以来，水力发电就成了水能利用的主要形式。当上游的水冲击水轮机的叶片时，就把大部分动能传递给水轮机，使水轮机转动起来，由此带动发电机发电。
      为了增加水的机械能，必须修筑拦河大坝来提高河流上游的水位。如图是水力发电站的原理图。

考点名称：热值

燃料的热值：

定义	1kg某种燃料完全燃烧放出的热量
物理意义	反映燃料燃烧放热本领的物理量
单位	J／kg或J／m³(气体)
单位意义	例：干木柴热值1．2×10⁷J／kg表示1kg干木柴完全燃烧放出的热量是1．2×10⁷J
性质	热值是燃料的一种特性
燃料燃烧放热公式	Q_放=mq 或Q_放=v·q m代表质量，单位kg q代表热值，单位J／kg V代表体积，单位m³ Q_放代表放出的热量，单位J

热值概念的理解：
(1)燃料的热值与燃料的种类有关，热值反映的是所有能燃烧的物质的一种性质，也就是说它是燃料的一种特性，反映了不同燃料在燃烧过程中，化学能转化为内能的本领的大小。燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积以及是否完全燃烧无关。

(2)“完全燃烧”的含义是烧完、烧尽，1kg的某种燃料，只有在完全燃烧的情况下，放出的热量才等于这种燃料的热值，若该燃料在燃烧时没有完全燃烧，放出的热量就比对应的热值小。
燃料及其燃烧
能够燃烧并且在燃料时放出光和热的物质，叫做燃料。
燃料的燃烧是一种化学变化，在燃烧的过程中，燃料的化学能转化为内能，这就是我们常说的释放能量，然后，转移到其他物体上或转化为其他形式的能量供人们使用．
说明：按照状态，燃料可分为固体燃料(如煤、炭、木材等)、液体燃料(如汽油、煤油、石油等)和气体燃料(如天然气、煤气、沼气等)。

考点名称：能源家族：化石能源，一次能源，二次能源，生物质能，不可再生能源，可再生能源

能源
1. 定义：
凡是能够提供能量的物质资源都叫做能源。石油、天然气在燃烧时可以提供能量，它们是能源。水流和风可以提供能量，它们也是能源。
说明：能源的利用过程，实质上是能量的转化与转移过程，但不能说能源就是能量
2. 能源分类

类别		常规能源新能源	新能源
一次能源	可再生能源	水能，生物质能	太阳能、风能、地热能、潮汐能
一次能源	不可再生能源	煤、石油、天然气	核能
二次能源	煤气，电力，酒精、汽油、柴油、液化石油气、沼气

说明：同一种能源可属于不同的能源类型，例如水能既属于一次能源，也属于可再生能源，还可以是常规能源，这是因为从不同的角度划分的。
(1)从其产生的方式可分为一次能源和二次能源。
①一次能源：从自然界直接获取的能源叫一次能源，如水能，风能，太阳能。
②二次能源：无法从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源，如电能。
(2)从能源是否可再生的角度可分为可再生能源和不可再生能源
①可再生能源：可以在自然界里源源不断地得到的能源，如水能、风能、生物质能。
②不可再生能源：越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充的能源，如化石能源、核能。
(3)根据能源利用的早晚，又可把能源分为常规能源和新能源。
①常规能源：如煤、石油、天然气等人类已经利用了多年的能源叫常规能源。
②新能源：核能、太阳能、地热能是人类近期利用的能源，称为新能源。
(4)按生成年代分为化石能源和生物质能。
①化石能源：像煤、石油、天然气，是千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的，所以称为化石能源。
②生物质能：南生命物质提供的能量称为生物质能。如木材、草类、肉类等

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十二星座