【推荐1】阅读下列材料，回答问题。

第四代电光源——LED

图甲是时下较为流行的LED手电筒和LED吸顶灯，它们的主要部分是高亮度发光二极管，这种发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成，具有光效高、寿命长、安全环保等优点，是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后新兴的第四代电光源。LED的发光原理与白炽灯截然不同，是直接把电能转换成光能的器件，因而其发光效率较高，是新一代固体冷光源，将逐步取代传统光源。图乙是LED的元件实物及符号。
二极管具有单向导电性，使用时必须将它的正极与电源正极相连，二极管才能处于导通状态，否则处于截止状态。利用图丙所示电路可以研究发光二极管的工作特性：把一个额定电压（正常发光时电压）为3V的LED接入电源电压恒为4.5V的电路，闭合开关S，LED即处于导通状态，调节变阻器滑片，改变LED两端的电压和电路中电流，记录多组电压、电流值，可以得到电压表与电流表示数关系，如图丁所示。

（1）LED灯主要由______（选填“导体”、“半导体”或“超导体”）材料制成；它之所以节能，被称为冷光源，是因为电热转换损耗的能量较白炽灯______（选填“高”或“低”）；
（2）在图丙中，闭合开关S，调节滑动变阻器，使LED灯正常发光；断开开关S，改变电源的正负极后再闭合S，LED灯______（选填“能”或“不能”）发光，此时LED灯两端______（选填“有”或“无”）电压。根据图丁，这只LED灯导通时的最低电压为______V；
（3）小刚对LED灯都非常感兴趣，他把两种不同的金属片A、B插入柠檬，制成“水果电池”，与电压表连接在一起，如图戊所示，闭合开关，电压表示数为0.3V，则A金属片是柠檬电池的______极；若二极管断路，则电压表______（填“有”或“没有”）示数。

【推荐2】阅读下面短文，回答以下问题。

感应发光冰块

感应发光冰块产品是采用食品级PS材料及电子元件组成的发光冰块，采用先进的触水式开关，具有入水即亮的特性（液体感应），外形仿如真实冰块一般。感应发光冰块采用电池供电，无化学变化，无毒无害，可放置于各类饮品中增添浪漫及神秘的气氛。感应发光冰块内部电子元件有：液体感应器、AG3电池和LED灯泡。感应发光冰块的使用方法是将发光冰块清洁干净放入水中，它将自动发亮；使用完毕后，用布擦干放置于干燥的地方以备下次使用。感应发光冰块还可以放入冰箱内冷冻后，再放入饮料内，可以起到降低饮料的温度。需要注意的是，请勿吞食感应发光冰块，避免放置于温度过高的饮品中。如图为某品牌感应发光冰块，其内部电子元件有3个AG3电池（AG3电池额定电压1.5V，容量28mA·h），能发出彩色光，有八档可选：红色，白色，绿色，蓝色，黄色，粉色，慢闪，七彩快闪，持续正常发光15h后AG3电池电能耗尽。

（1）液体感应器是先进的触水式_____（选填“电源”、“灯泡”或“开关”）；
（2）冷冻后的感应发光冰块通过______的方式减少饮料的内能；
（3）LED灯泡发光时，能量的转化情况是_______，某同学将感应发光冰块的 AG3电池正负极对调，LED 不能发光，这说明了LED灯具有_________性；

【推荐3】阅读短文，回答问题

2017年11月22日，西（安）成（都）高铁全线首个智能巡检机器人“成成”正在进行设备巡视该机器人采用锂电池供电，集多种高科技为一体，可辅助值班员及时发现隐患．锂电池充满电后，使用时放电到剩余20%时若停止工作，可延长使用寿命．已知电池储存的电能等于电池容量与工作电压的乘积．各项性能指标如下：

尺寸（mm）	1000×560×960
重量（kg）	80
速度（m/s）	0-1
材质	全金属结构
运动方式	无轨化
整机功率（W）	400
锂电池容量（Ah）	80
额定电压（V）	24
连续巡检时间（h）	3-5

（1）锂电池充电时，是将_____能转化为_____能．
（2）为保证高铁的正常运行，“成成”一天要巡检8h，它消耗的电能为_____kW•h．
（3）充满电的锂电池以额定电压对“成成”供电，为使锂电池的使用寿命更长久，持续供电的时间不能超过_____h．
（4）为了增加“成成”每次巡检的时间，请从技术创新或优化角度，提出一条合理化的建议：_____．

【推荐1】阅读短文，回答问题：

贫民窟中的黑科技﹣﹣单靠重力工作的电灯

当我们在享受电灯带来的各种便利时，身处在发展中国家贫困地区的人们却在依靠极度危险的煤油灯进行照明．针对发展中国家普遍用不上电的情况，英国伦敦设计师马丁•瑞德福和吉姆•里弗斯发明了一款实用的“重力灯”（GravityLight）．顾名思义，它靠重力发电．在灯身上挂着的一个重物，重物下落时，它会拉动灯中心的一根绳子，从而启动一台发电机．发电机把下落重物产生的能量为灯供电．这和手摇式发电装置的原理一样，只不过重力灯的运动方向更垂直．这种重力灯和苹果手机一起被誉为21世纪最伟大的发明．
现在，重力灯迎来了第二代﹣﹣“重力LED灯GL02”，其亮度相当于一个12瓦的日光灯（如图），使用寿命可以达到200年．“重力LED灯GL02”挂于大约2米高，通过拉几下珠绳把重物吊起，松开后，重物因重力的关系会慢慢下降（每秒大约2mm，如图）．以一系列的齿轮带动一个直流发电机，发电时间约为20分钟．“重力LED灯GL02”采用了全新的保护机制，可以确保超重的物体安全地着陆地面．当沙包落到地面时，只要将沙包再提高至原来位置，又可以继续发电．这样就能拥有绿色、不用电池、无污染、使用“零”成本、源源不断的光线．而且“重力LED灯GL02”机身上有DC插座，还可以为收音机等设备进行供电，其他类似的装置﹣﹣比如电池充电器也能用同样的方式工作．重力LED灯的照明时间取决于安装的高度，正常情况下，安置于1.8米的高度，可以维持约20分钟的照明，当然你安装高度的越高，维持时间越长．

（1）重力灯的主要构件是直流发电机，它的工作原理是_____．
（2）重力灯的内部结构如图所示，使用了滑轮系统，通过向下拉珠绳把重物吊起．重力灯利用滑轮系统的目的是_____．
（3）如果某一次使用重力灯，将质量为20kg的重物吊起到1.8m的高度释放，重物以2mm/s速度匀速竖直下降，整个过程中可使10只并联的标有“3V、10mA”LED灯正常发光．则整个过程中重物的重力做功_____J（g＝10N/kg）；重力灯的能量转化效率为_____．
（4）重力灯是绿色、无污染的清洁照明工具，使用“零”成本．但它也有不足之处，请说出使用重力灯的一点不足：_____．

【推荐3】阅读短文，回答问题
风光互补路灯系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板，有风时通过风力发电机发电，有阳光时通过太阳能电池板发电，并将电能储存至蓄电池中，供路灯照明使用蓄电池充满电后不再充电，使用时放电至余留20%停止电能输出，可使蓄电池使用寿命更为长久。
表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中光电转化效率是指太阳能电池扳将光能转化为电能的效率，蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放电总时间的乘积，最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率。

风力发电机		太阳能电池板		蓄电池
最小启动风速	1.0m/s	电池板的面积	0.5m2	蓄电池容量	150Ah
最小充电风速	2.0m/s	光电转化效率	16%	额定电压	12V
最大限制风速	12.0m/s	___________		___________
最大输出功率	400W

（1）能源的种类繁多，人们从不同角度对能源进行分类太阳能和风能都属于___________；
A.二次能源            B.可再生能源             C.常规能源             D.非清洁能源
（2）风力发电机是根据___________原理发电的利用风力发电时，是将风能转化为___________能；
（3）当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W时，太阳能电池板的输出功率为___________W；
（4）已知风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比，若风力发电机的输出功率为50W，此时风速为___________m/s；
（5）充满电的蓄电池以额定电压对外供电，输出功率为100W时。为使蓄电池的使用寿命更为长久，持续供电的时间不能超过___________h。
   

【推荐1】阅读《火车到火箭》，回答下列问题：

火车到火箭

17世纪，人类发明了热机。最早的热机是蒸汽机，在锅炉里把水烧成水蒸气，水蒸气在汽缸里推动活塞做功。英国人瓦特在1782年发明了往复式蒸汽机，使蒸汽机在之后100多年里对工业的发展起了极其重要的作用。蒸汽机不仅笨重，而且效率又很低，只有6%~15%，交通运输的发展迫切需要比较轻便和效率更高的热机。于是，内燃机应运而生。内燃机有汽油机和柴油机两大类。汽油机的效率为20%~30%，柴油机的效率为30%～45%，内燃机运行时不需要携带水和煤，不但轻便，效率也提高了。
早期的飞机是由内燃机提供动力的，从上世纪40年代开始，飞机上日益普遍使用喷气式发动机，它依靠向后高速喷出的气体而前进。在功率相同时，喷气式发动机比内燃机更轻便，这就使生产高速的大型飞机成为可能。
喷气式发动机有两种：需要用大气中的氧气助燃的，叫空气式发动机，在飞机上使用；自带燃料和氧化剂的叫火箭喷气发动机，它工作的时候不需要空气中的氧气，可以在大气层外工作，能够用来发射人造卫星和宇宙飞船。
热机的效率是热机问世以来科学家、发明家和工程师们一直研究的重要问题。现在的内燃机和喷气机跟最初的蒸汽机相比，效率虽然提高了很多，但从节约能源的要求来看，热机的效率还不能令人满意。最好的空气喷气发动机，在比较理想的情况下其效率也只有60%。应用最广的内燃机，其效率只能达到40%，大部分能量被浪费掉了。
根据上述资料结合所学知识，回答下列问题：
（1）英国人______在1782年发明了往复式蒸汽机；
（2）喷气式发动机有两种：需要用大气中的氧气助燃的，叫______；
（3）火箭喷气发动机工作过程中燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为______；
（4）你认为下列提高热机效率的途径中说法错误的是______。（选填字母）
A．尽量使燃料充分燃烧       B．尽量减少输出功率
C．尽量减少摩擦             D．尽量减少热量损失

【推荐2】阅读下面短文，回答问题：
汽车是现代社会一个重要工具，也是科技的化身。发动机是汽车的心脏。如图是汽车内的四缸发动机工作示意图，内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开。曲轴与飞轮相连，飞轮每转动半周，有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。每个汽缸的工作示意图如图甲所示。
　 　
（1）现在的发动机，存在着各种能量的损耗，其效率还是很低的。在发动机的能量损失中，______带走的能量最多；
（2）汽油机工作时将燃料燃烧的内能转化为______能，______图（选填“A、B、C、D”）所示的冲程内燃机给汽车提供动力；
（3）为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过______的方式减少汽缸内能的，用水来冷却汽缸是因为水的______较大；
（4）一台汽油机在t时间内烧掉的汽油质量为m，汽油机输出功率为p，汽油的热值为q，则该汽油机这段时间损失的能量为______。（用已知物理量的符号表示）

【推荐3】阅读短文，回答问题

空气的动力

空气动力是指空气与物体做相对运动时作用在物体上的力，简称气动力。当我们快速地松开鼓起来的气球时，气球会“嗖”的一下飞出去了，将一个针管的活塞推到底端，并通过一个胶管与一个吹了气的气球相连。用力挤压气球
被压缩的气体压强变大，能对外做功。那么在生活中是否能将空气作为一种“能源”，变成一种推进物体前进的动力呢？经过长时间探索，推动叶片或者活塞运动的发动机，即叶片式、活塞式空气发动机。
图乙是某新型的以空气发动机为动力的汽车。它共有4个压缩空气缸，总容量为90L，可储存标准大气压下90m³的空气，其设计最高速度可达154km/h，平均每加一次气能行驶200km或10h。压缩空气动力汽车的充气方式有两种：一是使用车辆自带的空气压缩机，就可在4个小时内完成充气；二是到指定的加气站，因而具有体积小、结构简单、维修成本低、操控方便、“零”排放的优点。即使因为技术不成熟导致某些缺点，在科学界引起不小的争议

根据上述材料，回答下列问题：
（1）压缩空气动力汽车与汽油机汽车相比优点是 ____________________。（说出一点即可）
（2）图丙所示是四冲程汽油机的 _______冲程。若四冲程汽油机在工作过程中，其转速表显示3000r/min，那么该汽油机每秒内做 _______次功。
（3）分析上文，下面说法不正确的是 _______。
A．松开鼓起来的气球时，气球飞出去，这是因为物体间力的作用是相互的
B.空气动力汽车工作时将内能转化为机械能
C.以空气发动机为动力的汽车，靠气缸内空气燃烧产生能量
D.空气动力汽车工作时不会有能量的损失
（4）资料表明，空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度，对于产生此现象的原因____________________。

【推荐1】阅读短文，回答问题：太阳能路灯城市大力发展绿色能源，图甲是城市道路两边的太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、的蓄电池组、发光二极管、灯杆及灯具外壳组成。它的结构示意图如图乙所示，工作时能量流程图如图丙所示。

发光二极管是一种半导体器件，它具有工作电压低、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点。它与普通的白炽灯发光原理不同，可以把电直接转化为光。实验测得发光二极管两端加不同电压时的电流，数据见下表。

电压
电流

（1）太阳能电池板将太阳能转化为______能，给蓄电池充电时转化为______能；
（2）为使LED发光二极管正常工作，应将几个LED发光二极管______（选填“串联”或“并联”）才能安全使用；
（3）如图乙所示，晚上LED发光二极管点亮时控制开关S与______（选填“a”或“b”）触点接触；
（4）这种LED发光二极管的电压从2.5 V变化到3.6 V时，LED发光二极管的电流增加了______mA，电功率增加了______W。

【推荐2】阅读短文，回答问题：

电动自行车调速系统
常用电动自行车调速系统主要由磁铁、霍尔传感器、控制器和开关K四部分组成．
霍尔传感器是将磁信号转变成电信号的装置，它产生的电压U₀随磁场增强而增大．如图甲所示，当霍尔传感器从左往右移动时，它所处的磁场强弱发生变化，导致霍尔传感器产生的电压U₀相应变化，在转动电动自行车手柄旋转套时，旋转套中磁铁与固定在手柄中的霍尔传感器的相对位置发生改变，致使U₀的大小发生变化．
控制器的作用是将自身产生的电压U₁与霍尔传感器的电压U₀比较后，输出控制电压U_K，控制开关K的通断是：当U₁小于U₀时，U_K＝1V，图乙中开关K闭合；U₁大于U₀时，U_K＝0，K断开如图乙．正常行驶时，电动自行车控制器的电压U₁的大小随时间周期性变化，如图丙所示，控制器输出的U_K使开关交替通断．
（1）电动自行车在行驶过程中主要的能量转化情况与下列哪种相同？_____
A．发电机B．扬声器C．话筒D．电热水壶
（2）如图甲所示，当霍尔传感器从条形磁铁的S附近水平移动到N极附近时，它所处的磁场强弱的变化是_____，导致霍尔传感器产生的电压U₀大小的变化是_____．
（3）当控制电压U_K＝0时，电动机中_____（有/无）电流通过．
（4）当电动车在行驶过程中，转动手柄旋转套后，车速增大，电动自行车的电动机的额定功率_____（选“变大”、“变小”或“不变”）．
（5）图中折线A和直线B分别是U₁和U₀随时间变化的关系图线，由图中所示可知：t₁、t₂、t₃、t₄的四个时刻中，_____时刻电动车获得动力（加速）．