题目
流动的空气形成了风,风具有一定的能量,称为风能,风力发电利用自然界的风,通过风力发电系统来为人类提供电能.风力发电机中的叶片在风力的推动下转动,并带动机头发电机发电. (1)风力发电机是将 能转化成 能的设备. (2)某小型风力发电机参数如下表所示,小明的父亲想用它解决出海渔船的用电问题,若他用这台风力发电机直接给用电器供电,在选择用电器时要注意的问题是: ① ; ② (3)南通毗邻黄海,有较丰富的风力资源,即将并网的,预计年发电量2.5×l08 kW·h,相当于完全燃烧 kg的煤放出的能量(煤的热值为3.0 ×l07 J/kg). (4)请你结合本地实际及图中的有关信息,说说目前风力发电开发的困难和前景. |
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题型:探究题难度:中档来源:同步题
所属题型:探究题
试题难度系数:中档
答案
(1)风;电 (2) ①应选用额定电压为36 V的用电器 ②用电总功率不超过200 W (3)3×l07 (4)困难:风力不稳定;前期投资大,导致风力发电成本较高等. 前景:随着技术不断的成熟,成本下降较快,有望低于火力发电成本;风力发电对环境没有污染等. |
考点梳理
初中三年级物理试题“流动的空气形成了风,风具有一定的能量,称为风能,风力发电利用”旨在考查同学们对
能量转移和能量转化、
热量的计算、
未来的理想能源、
……等知识点的掌握情况,关于物理的核心考点解析如下:
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考点名称:能量转移和能量转化
能量的转移:能量由一种形式转变为另一种形式,现实生活中如电灯发光(电能转化为光能和内能,摩擦生热使机械能转化为内能)。
能量的转化:能量不经过变化直接由一个物体转移到另一个物体,如碰撞时,动能从一个物体转移到另一物体。另外,围着火炉烤火,内能从火炉转移到人体。
能量转化和转移的方向性
能量的转化和能量的转移,都是有方向性的,如温度不同的两个物体接触后,一部分内能从高温物体转移到低温物体上,并不能自发地由低温物体转移到高温物体上;燃料燃烧,化学能转化为内能,但此时得到的内能并不能自发地转化为具有化学能的燃料;电流通过灯泡发光,电能转化为内能和光能,但是这些内能和光能并不能自发地重新转化为电能;汽车制动时,由于摩擦,机械能转化为内能,但这些内能并不能自动地用来再次开动汽车。
常见能量转化形式
①电灯发光时,电能转化为光能和内能;
②植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在体内;
③人对机械做功,将人体的化学能转化为机械能;
④摩擦生热,机械能转化为内能;
⑤水电站里水轮机带动发电机发电,机械能转化为电能;
⑥电动机带动水泵把水送到高处,电能转化为机械能;
⑦燃料燃烧时发热,化学能转化为内能。
判断能量转化和转移的方法
1.作用在两个物体上的一对内力的冲量的矢量之和总是零,因此一对内力的冲量的作用通常是将动量在两个物体间传递。而两个物体的总动量不发生变化。
2.作用在两个物体上的一对相互作用的内力功,能将系统的机械能进行转化或转移。例如,一对静摩擦力的功的总和总等于零,机械能守恒。而一对滑动摩擦力做功的总和总是负值,做功引起系统机械能减少。所以一对滑动摩力做功的总和是其它形式能转化为内能的量度。因此一对滑动摩擦力做功,系统的机械不守恒。
考点名称:热量的计算
热量的概念:
热量是指由于温度差别而转移的能量;也是指1公克的水在1大气压下温度上升1度c所产生的能量 ; 在温度不同的物体之间,热量总是由高温物体向低温物体传递;即使在等温过程中,物体之间的温度也不断出现微小差别,通过热量传递不断达到新的平衡。由于温差的存在而导致的能量转化过程中所转化的能量;而该转化过程称为热交换或热传递;热量的公制为焦耳。
热量的计算公式:
①经某一过程温度变化为△t,它吸收(或放出)的热量。Q表示热量(J),
Q=c·m·Δt.
Q吸=c·m·(t-t0)
Q放=c·m·(t0-t)
(t0是初温;t是末温)
其中C是与这个过程相关的比热(容).
热量的单位与功、能量的单位相同。在国际单位制中热量的单位为焦耳(简称焦,缩写为J)(为纪念科学家焦耳而立)。历史上曾定义热量单位为卡路里(简称卡,缩写为cal),只作为能量的辅助单位,1卡=4.184焦。
注意:1千卡=1000卡=1000卡路里=4184焦耳=4.184千焦
某一区域在某一时段内吸收的热量与释放、储存的热量所维持的均衡关系。
△T=(t1-t0)
②固体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式:Q放=mq 气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式:Q=Vq Q表示热量(J),q表示热值( J/kg ),m表示固体燃料的质量(kg),V表示气体燃料的体积(m^3)。
q=Q放/m(固体);q=Q放/v(气体)
W=Q放=qm=Q放/m W=Q放=qV=Q放/v (W:总功)(热值与压强有关)
热量的单位:
Q———某种燃料完全燃烧后放出的热量———焦耳 J
m———表示某种燃料的质量———千克 kg
q———表示某种燃料的热值———焦耳每千克 J/kg
考点名称:未来的理想能源
未来的理想能源:
核能、太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能、氢能等。
(1)地热能:地球内部蕴藏着大量的热,可以直接用来发电。
(2)潮汐能:发生潮汐时,大量水流动,具有巨大的能量。可利用流水带动水轮机转动,继而带动发电机发电。每天潮涨和潮落口可以发两次电。
(3)风能:在风力资源丰富的地方,可利用风车带动发电机发电。另外,像帆船也可以利用风能来前进。
(4)氢能:氧气作为一种可燃的气体,燃烧时可放出热,而且由于产物只有水一种,是一种绝对清洁的新能源。
未来的理想能源必须满足如下条件:
(1)必须足够丰富,可以保证长期使用;
(2)必须足够便宜,可以保证多数人用得起;
(3)相关的技术必须成熟,可以保证大规模使用;
(4)必须足够安全、清洁,可以保证不会产生严重的后果;
太阳能:未来最理想的能源
前人类所消耗的能源的70%来自煤、石油、天然气等化石燃料,在现有技术条件下,化石能源的大量使用给地球环境造成了严重危害,使人类生存空间受到了极大的威胁。科学家预言,尽管化石燃料能源未来仍将占有相当大比重,但其一统天下的局面将逐渐结束(地球上2亿年形成的化石燃料,大体只够人类使用300余年),可再生的清洁能源可望撑起未来世界能源供给的半壁江山。
科学家们公认,太阳能是未来人类最合适、最安全、最绿色、最理想的替代能源。资料显示:太阳每分钟射向地球的能量相当于人类一年所耗用的能量。目前太阳能利用转化率约为10%~12%。据此推算,到2020年全世界能源消费总量大约需要25万亿立升原油,如果用太阳能替代,只需要约97万公里的一块吸太阳能的“光板”就可实现。“宇宙发电计划”在理论上是完全可行的。
科学家预言:未来大规模的太阳能开发利用,有可能开辟新能源领域,从而将人类带出传统的燃火时代。
除了太阳能,利用一些自然现象产生的能,也已经列入科学家的研究领域,如对闪电、地震、火山爆发、海啸产生的能量的收集利用,将使人类利用能源进入更宽广的视野。