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近年来全球气温逐渐上升,在“双碳”目标的背景之下,山西大同的“大熊猫”光伏发电站再一次走进人们的视野。光伏发电的原理是什么呢?
光伏发电系统的主要部件是太阳能电池板(组件)、蓄电池组、充放电控制器 等。太阳能电池利用半导体的光电效应原理发电,光子照射到金属上时,它的能量可以被金属中某个电子全部吸收,电子吸收的能量足够大,能克服金属内部引力做 功,离开金属表面逃逸出来,成为光电子,产生电能。蓄电池组是贮存太阳能电池方阵接受光照所产生的电能,并可随时向负载供电的设备。控制器是能自动防止蓄电池过充电和过放电的设备。光伏发电系统的特点是可靠性高,使用寿命长,不污染环境,能有效减少碳排放缓解温室效应。
(1)传统发电机的工作原理是___________ ,太阳能电池利用___________ 原理发电。
(2)蓄电池充电时将电能转化为___________ 能储存起来,以便随时供电。光伏发电系统的优点是___________ (写出一条即可)。
光伏发电
近年来全球气温逐渐上升,在“双碳”目标的背景之下,山西大同的“大熊猫”光伏发电站再一次走进人们的视野。光伏发电的原理是什么呢?
光伏发电系统的主要部件是太阳能电池板(组件)、蓄电池组、充放电控制器 等。太阳能电池利用半导体的光电效应原理发电,光子照射到金属上时,它的能量可以被金属中某个电子全部吸收,电子吸收的能量足够大,能克服金属内部引力做 功,离开金属表面逃逸出来,成为光电子,产生电能。蓄电池组是贮存太阳能电池方阵接受光照所产生的电能,并可随时向负载供电的设备。控制器是能自动防止蓄电池过充电和过放电的设备。光伏发电系统的特点是可靠性高,使用寿命长,不污染环境,能有效减少碳排放缓解温室效应。
(1)传统发电机的工作原理是
(2)蓄电池充电时将电能转化为
更新时间:2023-07-10 22:00:42
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【推荐1】风力发电已成为威海的靓丽风景名片。风力发电机组主要由叶片、齿轮箱,发电机等组成,其简化结构如图甲所示。叶片横截面的设计原理如图乙所示,一面较平,另一面较弯曲。叶片在风的作用下旋转,经过齿轮箱增速后,发电机转子高速旋转发电。__________ 原理制成的。当风正面垂直吹向静止叶片时,如图乙所示,从正面看,叶片A会__________ (选填“顺时针”或“逆时针”)转动;
(2)某风力发电机正在发电,其发电功率为8×104W,该风力发电机0.25h获得的风能为7.2×108J,则它发电时风能的利用率是多大__________ ?
(3)若上述风力发电机0.25h发出的电能全部供给一辆电动汽车,假设该电动汽车将电能全部转化为机械能,该电动汽车在水平公路上匀速行驶受到的阻力为1000N,请通过计算判断这些电能能否供该电动汽车在平直公路上行驶70km__________ 。
(4)请简述风力发电的优点__________ (写出一条即可)。
(2)某风力发电机正在发电,其发电功率为8×104W,该风力发电机0.25h获得的风能为7.2×108J,则它发电时风能的利用率是多大
(3)若上述风力发电机0.25h发出的电能全部供给一辆电动汽车,假设该电动汽车将电能全部转化为机械能,该电动汽车在水平公路上匀速行驶受到的阻力为1000N,请通过计算判断这些电能能否供该电动汽车在平直公路上行驶70km
(4)请简述风力发电的优点
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【推荐2】阅读材料,回答问题.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/6/10/1964284742189056/1975502268825600/STEM/8fe2a644ec664f4da7dfce9f489ea698.png?resizew=240)
请在下面的空格中填上适当的内容:
(1)从能源的分类来看,核能是属于_____ .(选填“一次能源”或“二次能源”)
(2)发电机发电时是让线圈在______ 中旋转而产生电流,这种现象在物理学中称之为____________ 现象.
(3)核电站所需的核能是利用原子核______ (选填“裂变”或“聚变”)所产生的.
(4)核电站的核废料具有_____ 性,对环境会造成相当大的危害,因此要将核废料深埋到人迹稀少的沙漠地带.在开发新能源时,如何保护环境是人类面临的一大课题.
在常规化石能源非常紧缺的今天,核能受到越来越高的重视.如今美国电力的21%是来自核电.核电站的大体组成如图所示,核材料在原子反应堆中发生核反应产生大量的热能,冷却剂将这些热能带到热交换器将水变成水蒸气,水蒸气推动蒸汽轮机,蒸汽轮机带动发电机发电,最终实现了核能到电能的转换.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/6/10/1964284742189056/1975502268825600/STEM/8fe2a644ec664f4da7dfce9f489ea698.png?resizew=240)
请在下面的空格中填上适当的内容:
(1)从能源的分类来看,核能是属于
(2)发电机发电时是让线圈在
(3)核电站所需的核能是利用原子核
(4)核电站的核废料具有
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【推荐3】阅读《共享单车》,回答下列各题.
共享单车
共享单车是指企业在校园、地铁站点、公交站点、居民区、商业区、公共服务区等场所提供自行车单车共享服务,骑行共享单车可缓解交通压力,节能减排,同时还给人们的出行带来了方便.共享单车涉及到的物理知识很多.单车的供电系统﹣﹣一代摩拜单车的传动部分设计有一个小型发电机,通过踩动单车让线圈在磁场中转动,产生感应电流获得电能,源源不断的为蓄电池充电 这也是摩拜单车踩起来费劲的原因之一.二代摩拜单车没有发电机, 取而代之的是车筐底部的一块太阳能电池板(如图1所示).
车身的反光标志﹣﹣摩拜的车身前后都有反光标志(如图2所示),前后车轮轮毂内侧也有反光涂层,夜间灯光打上去反光效果很好,大大地增强了骑行者的安全性.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/11/7/2070528850845696/2071247793307648/STEM/94792212036946e0afb28e91623a4237.png?resizew=272)
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)一代摩拜单车通过踩动单车获得电能,其原理是________ ;
(2)太阳能电池板工作时的能量转化是________ ;
(3)单车车身的反光标志利用了光的________ 定律.
共享单车
共享单车是指企业在校园、地铁站点、公交站点、居民区、商业区、公共服务区等场所提供自行车单车共享服务,骑行共享单车可缓解交通压力,节能减排,同时还给人们的出行带来了方便.共享单车涉及到的物理知识很多.单车的供电系统﹣﹣一代摩拜单车的传动部分设计有一个小型发电机,通过踩动单车让线圈在磁场中转动,产生感应电流获得电能,源源不断的为蓄电池充电 这也是摩拜单车踩起来费劲的原因之一.二代摩拜单车没有发电机, 取而代之的是车筐底部的一块太阳能电池板(如图1所示).
车身的反光标志﹣﹣摩拜的车身前后都有反光标志(如图2所示),前后车轮轮毂内侧也有反光涂层,夜间灯光打上去反光效果很好,大大地增强了骑行者的安全性.
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请根据上述材料,回答下列问题:
(1)一代摩拜单车通过踩动单车获得电能,其原理是
(2)太阳能电池板工作时的能量转化是
(3)单车车身的反光标志利用了光的
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【推荐1】阅读短文,回答问题:
如今的人们会感觉到城市的温度高于郊区,这就是常说的热岛效应。分析城市“热岛效应”的主要原因:一是工厂、交通工具、电气设备和人群排放大量的热量;二是建筑群、马路中的矿石、水泥,在相同的日照条件下温度上升更明显;三是城区内有自然水的面积小,水的蒸发少,降温作用减弱;四是城区内楼群林立,难以形成空气对流。
为了改善城市的人居环境,人们应采取一些有效的措施,例如植树造林,提高资源利用率,更多地利用太阳能、水能、风能,都可以控制环境的热污染。
(1)在我国,随着轿车大量的走进家庭,热污染更加严重。汽车“发动机”的四个冲程分别是______ 、______ 、______ 和______ 。其中把内能转化为机械能的是______ 冲程;
(2)建筑群、马路中的矿石、水泥的______ 小,在相同的日照条件下温度上升更明显;
(3)我县车站西街路灯采用太阳能路灯照明,太阳能电池板将______ 能转化成______ 。
热岛效应
如今的人们会感觉到城市的温度高于郊区,这就是常说的热岛效应。分析城市“热岛效应”的主要原因:一是工厂、交通工具、电气设备和人群排放大量的热量;二是建筑群、马路中的矿石、水泥,在相同的日照条件下温度上升更明显;三是城区内有自然水的面积小,水的蒸发少,降温作用减弱;四是城区内楼群林立,难以形成空气对流。
为了改善城市的人居环境,人们应采取一些有效的措施,例如植树造林,提高资源利用率,更多地利用太阳能、水能、风能,都可以控制环境的热污染。
(1)在我国,随着轿车大量的走进家庭,热污染更加严重。汽车“发动机”的四个冲程分别是
(2)建筑群、马路中的矿石、水泥的
(3)我县车站西街路灯采用太阳能路灯照明,太阳能电池板将
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【推荐2】某地区有这样的路灯如图所示:白天“吸住太阳光”、“揽住风力”,晚上发出“夜光”.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/7/3/1574611028877312/1574611058900992/STEM/7104e7d4c8074560ae29650a539b2c8e.png?resizew=132)
这种风光互补路灯以自然界中可再生的太阳能和风能为能源,不消耗任何非再生性能源,不向大气中排放污染性气体,因此污染排放量降低为零.长久下来,对环境的保护不言而喻,同时也免除了后期大量电费支出的成本.免除电缆铺线工程,无需大量供电设施建设.市电照明工程作业程序复杂,缆沟开挖、铺设暗管、管内穿线、回填等基础工程,需要大量人工;同时,变压器、配电柜、配电板等大批量电气设备,也要耗费大量财力.而风光互补路灯都是单独个体,无需铺缆,无需大批量电气设备,省人力又省财力.
(1)这种路灯利用了______ 能和________ 能来发电的;
(2)这种路灯与传统路灯相比具有哪些优势(通过阅读回答出两点):
A____________________________ B_______________________
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这种风光互补路灯以自然界中可再生的太阳能和风能为能源,不消耗任何非再生性能源,不向大气中排放污染性气体,因此污染排放量降低为零.长久下来,对环境的保护不言而喻,同时也免除了后期大量电费支出的成本.免除电缆铺线工程,无需大量供电设施建设.市电照明工程作业程序复杂,缆沟开挖、铺设暗管、管内穿线、回填等基础工程,需要大量人工;同时,变压器、配电柜、配电板等大批量电气设备,也要耗费大量财力.而风光互补路灯都是单独个体,无需铺缆,无需大批量电气设备,省人力又省财力.
(1)这种路灯利用了
(2)这种路灯与传统路灯相比具有哪些优势(通过阅读回答出两点):
A
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【推荐3】阅读短文,回答问题。
燃气热水器燃气热水器是一种使用方便快捷,不受天气影响的家用热水设备。图为燃气热水器的结构和工作原理示意图。燃气热水器工作时,用电子点火器点火,燃气在燃烧器内燃烧,产生1700℃的高温烟气。同时风机转动,使高温烟气上升到达热交换器(回环形的金属管),冷水从A处流入管内,被管外的高温燃气加热,变成热水从B处源源不断流出,温度降低后的烟气从排烟管排出。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/5/9144f2d1-6623-4686-b171-883273156789.png?resizew=210)
(1)燃气燃烧时把___________ 能转化为___________ 能;
(2)在热交换器中冷水变热,是通过___________ 的方式改变了水的内能;
(3)燃气热水器工作过程中,热水吸收的热量和天然气完全燃烧放出的热量的比值称为效率,请你写出一个提高燃气热水器效率的有效措施:___________ (合理即可)。
燃气热水器燃气热水器是一种使用方便快捷,不受天气影响的家用热水设备。图为燃气热水器的结构和工作原理示意图。燃气热水器工作时,用电子点火器点火,燃气在燃烧器内燃烧,产生1700℃的高温烟气。同时风机转动,使高温烟气上升到达热交换器(回环形的金属管),冷水从A处流入管内,被管外的高温燃气加热,变成热水从B处源源不断流出,温度降低后的烟气从排烟管排出。
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(1)燃气燃烧时把
(2)在热交换器中冷水变热,是通过
(3)燃气热水器工作过程中,热水吸收的热量和天然气完全燃烧放出的热量的比值称为效率,请你写出一个提高燃气热水器效率的有效措施:
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光伏发电系统由太阳能电池方阵、蓄电池组、控制器、逆变器等设备组成.太阳能电池是一个半导体光电二极管,光电二极管受到光照射时,会把太阳能转化为电能.光伏发电被称为最理想的新能源之一,具有无枯竭危险、安全无噪声、无污染排放、无需消耗燃料等特点.
(1)光伏发电系统由______ 、蓄电池组、控制器、逆变器等设备组成.
(2)光电二极管的作用是______ .
(3)若某中学教学楼顶安装了总功率为20kW的光伏发电系统,一天的有效光照时间按6h计算,该系统一天发电______ J.
光伏发电
光伏发电系统由太阳能电池方阵、蓄电池组、控制器、逆变器等设备组成.太阳能电池是一个半导体光电二极管,光电二极管受到光照射时,会把太阳能转化为电能.光伏发电被称为最理想的新能源之一,具有无枯竭危险、安全无噪声、无污染排放、无需消耗燃料等特点.
(1)光伏发电系统由
(2)光电二极管的作用是
(3)若某中学教学楼顶安装了总功率为20kW的光伏发电系统,一天的有效光照时间按6h计算,该系统一天发电
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【推荐2】阅读短文,回答问题。
在山东济南有一条神奇的公路,在宽敞明亮的公路上铺设特殊组件,路面的最上层是类似毛玻璃样的半透明新型材料,行驶车画辆受到的摩擦力要比传统沥青路面要大,在保证轮胎不打滑的同时,还拥有较高的透光率,可以让阳光穿透它这种路面不仅能通车、还能发电,把收集到的太阳能转化为电能,从而实现太阳能发电。路面还能通过路面结冰检测系统,实时感知道路结冰情况,从而自动开启电力加热系统,及时除去道路冰雪,确保行车安全。在这条公路的路面上,还预留了电磁感应线圈,为将来实现全程车速记录做准备,也为新型能源的开发提供了一种思路。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/3/af1e7899-4f21-4f50-b2a2-c917e2569be1.png?resizew=186)
(1)这种路面利用的能源是______ (填具体能源)。路面的加热系统工作时把______ 能转化为______ 能;
(2)通过阅读,这条公路的路面具有的特性有______ (至少说出两种)。
公路中能源的探索
在山东济南有一条神奇的公路,在宽敞明亮的公路上铺设特殊组件,路面的最上层是类似毛玻璃样的半透明新型材料,行驶车画辆受到的摩擦力要比传统沥青路面要大,在保证轮胎不打滑的同时,还拥有较高的透光率,可以让阳光穿透它这种路面不仅能通车、还能发电,把收集到的太阳能转化为电能,从而实现太阳能发电。路面还能通过路面结冰检测系统,实时感知道路结冰情况,从而自动开启电力加热系统,及时除去道路冰雪,确保行车安全。在这条公路的路面上,还预留了电磁感应线圈,为将来实现全程车速记录做准备,也为新型能源的开发提供了一种思路。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/3/af1e7899-4f21-4f50-b2a2-c917e2569be1.png?resizew=186)
(1)这种路面利用的能源是
(2)通过阅读,这条公路的路面具有的特性有
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【推荐3】阅读短文,回答问题。
如图甲所示是某路道两边的太阳能路灯,它由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成,它的结构示意图如图乙,白天光线强时,太阳能电池板为蓄电池充电,蓄电池为LED灯供电照明。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/17/3b4f1140-87e4-43fc-b0dc-7377ffb4d1c7.png?resizew=614)
太阳能电池板的主要材料是晶体硅,它的基本原理是光电效应。光照射到某些物质上,引起物质的电性质发生变化,只有入射光的频率高于一定值时,才能激发电子逸出物质表面,使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。
LED发光二极管是一种半导体器件,它具有工作电压低(2~4V)、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,因而其发光效率较高,是新一代固体冷光源
(1)乙图中,当白天光线强时,S与______ 接通(选填“b”或“c”),太阳能电池板是利用 ______ (选填“内”或“外”)光电效应工作的。
(2)LED灯主要由______ (选填“导体”、“半导体”或“超导体”)材料制成,可以把电能直接转化成 ______ 能。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”)。
(3)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。
太阳能路灯
如图甲所示是某路道两边的太阳能路灯,它由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成,它的结构示意图如图乙,白天光线强时,太阳能电池板为蓄电池充电,蓄电池为LED灯供电照明。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/17/3b4f1140-87e4-43fc-b0dc-7377ffb4d1c7.png?resizew=614)
太阳能电池板的主要材料是晶体硅,它的基本原理是光电效应。光照射到某些物质上,引起物质的电性质发生变化,只有入射光的频率高于一定值时,才能激发电子逸出物质表面,使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。
LED发光二极管是一种半导体器件,它具有工作电压低(2~4V)、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,因而其发光效率较高,是新一代固体冷光源
(1)乙图中,当白天光线强时,S与
(2)LED灯主要由
(3)为使LED发光二极管正常工作,应将几个LED发光二极管
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