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科目:初中物理 來(lái)源:新課程同步練習(xí) 物理 九年級(jí)(一學(xué)年) 題型:013
太陽(yáng)能來(lái)自于
A.原子核的裂變
B.原子核的聚變
C.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)
D.太陽(yáng)本身的化學(xué)燃料的燃燒
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科目:初中物理 來(lái)源:1+1 輕巧奪冠·優(yōu)化訓(xùn)練 九年級(jí)物理 北京課改版 題型:048
閱讀與思考.
21世紀(jì)——核能時(shí)代21世紀(jì),能源問(wèn)題是首先要解決的問(wèn)題之一,隨著人口的增加和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,能源的消耗量飛快地增長(zhǎng).從目前的消耗量計(jì)算,石油還能采50年,煤最多能采100多年.若全世界均按美國(guó)和加拿大的耗能水平(人均耗煤8.4噸/年)計(jì)算,即使人口增長(zhǎng)率為零,地球上的煤也只能維持30多年,而石油和天然氣只能維持10幾年.
雖然地球上還有其他形式的能源,如太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮、水能等,但與煤和石油相比微不足道,不能滿(mǎn)足人類(lèi)的需要.相比之下,核能是解決能源危機(jī)的一個(gè)最有效的途徑.核能是地球上儲(chǔ)量最豐富的能源.又是高度密集的能源.它的效率是驚人的,1 kg核燃料所釋放的能量相當(dāng)于2 500 t煤或2 000 t石油.而且,核裂變發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成熟,它有其無(wú)法取代的優(yōu)點(diǎn).首先,是地球上核燃料資源儲(chǔ)量豐富,已探明的礦至少有460萬(wàn)噸,可供人類(lèi)使用200多年;其次,核能發(fā)電比較經(jīng)濟(jì),總的算起來(lái),核電廠的發(fā)電成本要比火電廠低15%~50%;第三,核電是清潔的能源,有利于保護(hù)環(huán)境.
所以,21世紀(jì)是核能發(fā)電的大發(fā)展時(shí)期.氫是一種很有前途的新的“二次能源”.液態(tài)氫已被用來(lái)作為人造衛(wèi)星和宇宙飛船中的能源,但困難是不能大量制。湓蚴悄壳爸迫涞霓k法是以消耗其他能源為代價(jià)的.若利用核聚變反應(yīng)則非常有希望解決這一問(wèn)題.因?yàn)楹K泻写罅繗浼捌渫凰仉碗?據(jù)計(jì)算,一桶海水中能提取的氘的能量相當(dāng)于300桶汽油).若將海水中所有的氘的核能都釋放出來(lái),它所產(chǎn)生的能量足以提供人類(lèi)使用數(shù)百億年.
然而,實(shí)現(xiàn)持續(xù)的可控核聚變,難度非常大.核聚變反應(yīng)的溫度大約需要幾十億度,在這樣的高溫下,氘、氚混合燃料形成高溫等離子態(tài).這里有許多問(wèn)題需要解決,如怎樣加熱到如此高的溫度?怎樣盛裝如此高溫度的等離子體?這就是如何約束的問(wèn)題.
目前,世界各國(guó)已建造多種類(lèi)型的試驗(yàn)裝置200多臺(tái).近年來(lái),設(shè)在英國(guó)牛津附近的核聚變裝置完成了一項(xiàng)可控核聚變?cè)囼?yàn).在圓形圈內(nèi),在2億攝氏度下,氘、氚氣體相遇成功爆炸,產(chǎn)生了200 kW的能量,試驗(yàn)持續(xù)了幾分鐘.雖然這距實(shí)際應(yīng)用還有相當(dāng)大的距離,技術(shù)上也還有許多難題需要解決.但已露出勝利的曙光.預(yù)計(jì)到21世紀(jì)50年代前后能實(shí)現(xiàn)原型示范的可控聚變反應(yīng).
可見(jiàn),下世紀(jì)一旦核聚變能被利用起來(lái),將會(huì)使人類(lèi)徹底擺脫能源危機(jī).我們?cè)O(shè)想,到那時(shí),廉價(jià)的能源將使21世紀(jì)成為一個(gè)能量富足的時(shí)代,可生產(chǎn)出更豐富更新型的產(chǎn)品,而成本更為低廉.例如,可以從海洋中提取更多有用的元素,像金和鉑,到那時(shí),其價(jià)值不再是金錢(qián)的象征.那么利用金和鉑耐腐蝕的優(yōu)良特性,來(lái)制造耐腐蝕的儲(chǔ)槽、閥門(mén)、管道等,可延長(zhǎng)其使用壽命而不用頻繁更換.
此外,從海水中提取礦物質(zhì)的“核”工廠生產(chǎn)過(guò)程中的副產(chǎn)品——蒸餾水,也非常有用,可以通過(guò)管道將它們輸送到水源短缺的地方,實(shí)施龐大的灌溉計(jì)劃,改造農(nóng)田,生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量還可以送入城市,用于取暖或作為熱源.核能除了發(fā)電之外,還可以用于煉鋼、推動(dòng)動(dòng)力機(jī)械、海水淡化處理、建筑物供熱采暖、空調(diào)制冷及熱水供應(yīng)等.
低溫核供熱反應(yīng)堆是一種既清潔、經(jīng)濟(jì)又安全的理想新熱源.建設(shè)一座20萬(wàn)千瓦的供熱堆,每年消耗核燃料二氧化鈾僅1 t,它可以為500萬(wàn)立方米的建筑物供暖.利用核能還可以對(duì)海水進(jìn)行淡化處理,以解決缺水問(wèn)題.
法國(guó)已設(shè)計(jì)了一種輕小型反應(yīng)堆,功率為10~20萬(wàn)千瓦,只有10個(gè)大氣壓的運(yùn)行壓力,比較安全.利用堆芯產(chǎn)生的熱量將海水加熱蒸餾,每天可生產(chǎn)8萬(wàn)立方米淡水,可供15萬(wàn)人飲用.
中子照相已成為一種新的無(wú)損檢驗(yàn)方法,它可以彌補(bǔ)X射線和γ射線照相的不足之處,進(jìn)行一些它們鞭長(zhǎng)莫及的工作.如可以檢驗(yàn)手機(jī)、航天器、火箭等裝置內(nèi)部零件的結(jié)構(gòu)狀況和質(zhì)量,進(jìn)行考古文物內(nèi)部的無(wú)損檢驗(yàn)等.
可以預(yù)計(jì),21世紀(jì)是核能與核技術(shù)在醫(yī)學(xué)中廣泛應(yīng)用并取得重大發(fā)展的時(shí)代.除了現(xiàn)有的核醫(yī)學(xué)診斷治療技術(shù)之外,中子治療癌癥是比較有前途的方法之一.這是因?yàn)樵S多癌組織對(duì)硼有較好的吸收效果,同時(shí)硼又有吸收中子的能力,當(dāng)它被癌組織吸收后,經(jīng)中子輻照,硼-10變成鋰-7,并放出α粒子,α粒子的射線能量較高,可以更有效地殺死癌細(xì)胞.
例如,日本有一腦癌患者就是利用這種方法治療后,不僅痊愈了,而且還能駕駛卡車(chē),簡(jiǎn)直不可思議.在交通運(yùn)輸領(lǐng)域,核能的利用將使其產(chǎn)生革命性的變革.核能艦船組成的遠(yuǎn)洋艦隊(duì)可以在水上游弋幾十年而不用補(bǔ)充燃料.如果將反應(yīng)堆做得足夠小,并解決防護(hù)問(wèn)題,到那時(shí),就能生產(chǎn)出核能汽車(chē)、核能坦克、核能火車(chē)、核能飛機(jī).
核能還可作為宇宙飛船的動(dòng)力,到那時(shí),人們可以到其他星系去旅游.21世紀(jì),人們可以對(duì)“老天爺”——天氣發(fā)號(hào)施令.人類(lèi)將充分利用核能與大自然抗衡.到那時(shí),不會(huì)因氣候和天氣情況影響飛機(jī)的起降,沒(méi)有飛機(jī)會(huì)因機(jī)場(chǎng)封凍而不能著陸,因?yàn)槲覀兛稍O(shè)法在飛機(jī)水泥跑道下面安裝蒸氣管道.
不難預(yù)料,未來(lái)的世紀(jì)將是科學(xué)技術(shù)日新月異的時(shí)代,是人類(lèi)學(xué)會(huì)和自然和諧相處的時(shí)代,是經(jīng)濟(jì)和文明繼續(xù)高速發(fā)展的時(shí)代,也是核能與核技術(shù)全方位應(yīng)用的新時(shí)代.未來(lái)的核能時(shí)代將成為人類(lèi)歷史上最光彩奪目、最美好的時(shí)代.
(李士 中國(guó)科學(xué)院核分析開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室)
(1)21世紀(jì)存在什么樣的能源危機(jī)?為什么說(shuō)核能是解決能源危機(jī)的一個(gè)最有效的途徑?
(2)21世紀(jì),核能除了發(fā)電之外,還有哪些方面的應(yīng)用?
(3)人類(lèi)社會(huì)現(xiàn)在所應(yīng)用的能源很多來(lái)自千百萬(wàn)年前埋在地下的植物經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代形成的化石能源(例如:石油、煤),如果有一天化石燃料枯竭了,你能否想出一些能替代這些化石能源的清潔能源.(至少寫(xiě)出三種)
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科目:初中物理 來(lái)源:啟東中學(xué)作業(yè)本 九年級(jí)物理 下 人教版 題型:013
太陽(yáng)能來(lái)自于
A.裂變
B.聚變
C.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)
D.大量?jī)?yōu)質(zhì)煤的燃燒
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科目:初中物理 來(lái)源:素質(zhì)教育新學(xué)案·物理·九年級(jí)·全一冊(cè) 題型:064
閱讀以下文章并回答后面的問(wèn)題.
雨、雪、垃圾能發(fā)電科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),大自然中蘊(yùn)藏著巨大的能量,可以通過(guò)多種手段,從21世紀(jì)初期開(kāi)始,有一定規(guī)模地向雨雪垃圾索電,是完全可以實(shí)現(xiàn)的.
利用積雪發(fā)電:大家知道,積雪的溫度是0℃以下,因此雪中蘊(yùn)藏著巨大的冷能.科學(xué)家提出利用積雪發(fā)電的大膽設(shè)想.它的工作原理是,將蒸發(fā)器放在地面上,將凝縮器放在高山上,再用兩根管子將它們連接在一起,然后抽出管內(nèi)空氣,用地下熱水使低沸點(diǎn)的氟里昂(即現(xiàn)代電冰箱所用的制冷物質(zhì))汽化,并以雪冷卻凝縮器,由于氟里昂的沸點(diǎn)很低,加上管內(nèi)被抽空,所以它就沸騰起來(lái),變成氣體快速向管子的上端跑去,沖擊汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn),從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電.試驗(yàn)證明,1 t雪可把2~4 t氟里昂送上蓄液器.可見(jiàn)雪的發(fā)電本領(lǐng)是十分驚人的.
雪的資源極其豐富,地球上34%的國(guó)家屬多雪地區(qū).我國(guó)東北和新疆北部是全國(guó)下雪天數(shù)最多的地區(qū),每年平均在40天以上,積雪日數(shù)在90天以上.積雪發(fā)電的問(wèn)世,將使茫茫雪原變成人類(lèi)的又一理想的未來(lái)發(fā)電能源.
利用下雨發(fā)電:目前,科學(xué)家們研究雨能的利用已獲得成功,它是利用一種葉片交錯(cuò)排列,并能自動(dòng)關(guān)閉的輪子,輪子的葉片可以接受來(lái)自任何方向的雨滴,并能自動(dòng)開(kāi)關(guān),使輪子一側(cè)受力大,另一側(cè)受力小,從而在雨滴沖擊和慣性的作用下高速旋轉(zhuǎn),驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)電.雨能電站可以彌補(bǔ)地面太陽(yáng)能電站的不足,使人類(lèi)巧妙而完美地應(yīng)用太陽(yáng)能、風(fēng)能、雨能.
我國(guó)南方雨能資源豐富,特別是華東、華南、中南和西南各省的雨水充足,一年四季冰雪期很少,雨季的降雨量一般都比較多,陰雨天利用雨能發(fā)電,陽(yáng)天利用太陽(yáng)能發(fā)電,這樣無(wú)論晴天或陰雨天,人們都可以享受到大自然的恩賜,享受到電能帶來(lái)的光和熱.
微生物電池:在探索微生物能源工作中,一些國(guó)家正在從事著微生物電池的研究.什么是微生物電池呢?它是一種用微生物的代謝產(chǎn)物,做電極活性物質(zhì),從而獲取電能.從研究的進(jìn)展看,作為微生物電池的活性物質(zhì),只限于甲酸、氫、氨等.我們用一種叫產(chǎn)氣單抱菌的細(xì)菌,處理100摩爾椰子汁,使其生成甲酸,然后把以此做電解液的3個(gè)電池串連在一起,生成的電能可使半導(dǎo)體收音機(jī)連續(xù)播放50多個(gè)小時(shí).當(dāng)然,這只是試驗(yàn),但它表現(xiàn)出的事實(shí)是令人神往的.
21世紀(jì)是人類(lèi)飛向宇宙的時(shí)代,在宇宙飛船這樣的封閉系統(tǒng)中,排泄物的處理確實(shí)是個(gè)必須解決的問(wèn)題.美國(guó)宇宙航行局設(shè)計(jì)了一種一舉兩得的解決方案:用一種芽孢桿菌處理尿,使尿酸分解而生成尿素,在尿素酶的作用下分解尿素產(chǎn)生氨.氨用做電極活性物質(zhì),在鉑電極上產(chǎn)生電極反應(yīng),組成了邀翔太空的理想微生物電池.在宇航條件下,每人每天如果排出22克尿,就能夠獲得47瓦時(shí)的電力.
氫燃料電池,成為微生物能源的又一種電能形式.利用一種產(chǎn)生氫氣能力強(qiáng)的細(xì)菌,在容積為10升的發(fā)酵裝置中,每小時(shí)所產(chǎn)生的近20升氫氣,足以維持3.1~3.5伏燃料電池的工作.科學(xué)日新月異的21世紀(jì),有機(jī)廢水的處理也與微生物電池發(fā)生了密切關(guān)系.在利用微生物處理有機(jī)廢水時(shí),在使廢水無(wú)害化的同時(shí),可以把微生物的代謝產(chǎn)物做微生物電池的活性物質(zhì),從而獲得電能,從這個(gè)角度上,微生物做為同時(shí)解決公害和能源問(wèn)題的一種手段,已引起人們的廣泛注意.盡管微生物電池的研制尚處在萌芽狀態(tài),使用也還只限于一定范圍,但是到21世紀(jì)的某一天,微生物電池就能夠帶動(dòng)著馬達(dá)飛轉(zhuǎn),為人類(lèi)創(chuàng)造更多的物質(zhì)財(cái)富.
向污泥要能源:城市下水道污泥中富含有機(jī)物質(zhì),其中蘊(yùn)藏著可觀的能量.不少?lài)?guó)家已開(kāi)始利用厭氧細(xì)菌將下水道污泥“消化”,然后收集其中產(chǎn)生的沼氣作為熱源,并將下水道污泥制成固體燃料.
關(guān)于下水道污泥作為固體燃料的開(kāi)發(fā)與實(shí)用化研究方面,歐洲國(guó)家居領(lǐng)先地位.日本東京都能源局利用下水道污泥作為燃料發(fā)電的試驗(yàn)也已獲成功.日本能源科學(xué)家還將下水道污泥利用多級(jí)蒸發(fā)法制成固狀物,所得燃料的發(fā)熱量為16 000~18 000 kJ/kg,與煤差不多.
德國(guó)的一家化學(xué)公司將工廠下水道排放的廢水(其中含10%的普通生活污水)進(jìn)行處理,所得活性污泥作為燃料,他們?cè)谙滤牢鬯屑尤胗袡C(jī)凝集劑,再用電力脫水機(jī)脫去部分水分,加入一定比例的粉煤,最后利用壓濾機(jī)榨干水分,用這種方法制成的燃料發(fā)熱量大約是9 200~1 000 kJ/kg,并且將其干燥、粉碎后并不影響其燃燒性能.
從下水道污泥中挖掘潛在能源,不僅開(kāi)辟了能源新途徑,還可以根本上解決城市下水道污泥污染問(wèn)題.對(duì)改善城市地下水水質(zhì)有著至關(guān)重要的作用.環(huán)境科學(xué)家有必要重新估計(jì)下水道污泥的作用和利用價(jià)值,進(jìn)一步研究下水道污水處理以及下水道水系的設(shè)計(jì).
目前,世界上許多國(guó)家正在研究,能否建立一個(gè)從污水處理到能源、環(huán)保方面的綜合管理體系,以便一勞永逸地解決下水道污水的去向問(wèn)題.
摘自《能源趣覽》
閱讀完以上文章后回答:
(1)文中介紹了哪幾種新的能源利用方式?分別是什么?
(2)利用積雪和下雨發(fā)電的工作原理分別是什么?
(3)結(jié)合你在日常生活中對(duì)能源的利用,談?wù)勀銓?duì)節(jié)約能源的看法.
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科目:初中物理 來(lái)源:2012年初中畢業(yè)升學(xué)考試(四川綿陽(yáng)卷)物理(帶解析) 題型:填空題
(1)王芳同學(xué)站在平面鏡前3m處,她的像到鏡面的距離為 m,現(xiàn)將一塊和鏡面一樣大的木板放在鏡子的后面1m處,如圖1所示,這時(shí)她 (選填(仍能“或(不能”)在鏡中看到自己的像.
(2)為了探究電阻串聯(lián)與分電阻的關(guān)系,在圖2中,應(yīng)分別將 (選填“甲、乙”、“甲、丙”、“乙、丙”)兩次接入丁圖中.實(shí)驗(yàn)結(jié)論是通過(guò)觀察并比較兩次接入并閉合開(kāi)關(guān)后,燈泡的亮暗程度來(lái)得到的.燈泡亮的那次,表明接入的電阻 (選填“大”、“小”、“相等”)
(3)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以A0、A1、A2、B1、B2等標(biāo)記來(lái)表示紙張幅面規(guī)格,以“克重”來(lái)表示紙張每平方米的質(zhì)量.劉剛家新買(mǎi)回一包打印紙,包上標(biāo)注著“A4 70 g 500 sheet 210×297mm”,意思是該包紙是500張規(guī)格為70g、210mm×297mm的A4通用紙.劉剛想知道這種紙的厚度和密度,只需用刻度尺測(cè)出這報(bào)紙的厚度.如果劉剛測(cè)得這包紙的厚度為5cm,那么這種紙的厚度是 mm,密度是 kg/m3.
(4)2012年“攀登中國(guó):全國(guó)攀登健身大賽首站比賽于5月20日在成都開(kāi)賽,數(shù)百名攀登愛(ài)好者共同挑戰(zhàn)四川廣播電視塔,來(lái)自四川烹專(zhuān)的封德軍第一個(gè)登頂成功,他跑上208米、1580級(jí)臺(tái)階的成績(jī)?yōu)?分23秒.如果封德軍的體重為70kg,則他登塔所做的功是 J,功率是 W.(g取10N/kg,結(jié)果保留整數(shù))
(5)全世界石油、煤炭消耗量的迅速增長(zhǎng),導(dǎo)致全球能源危機(jī)加。虼耍_(kāi)發(fā)和利用新能源,成為全世界最為關(guān)注的問(wèn)題之一.張浩家的太陽(yáng)能熱水器內(nèi)裝有100kg、25℃的水,經(jīng)過(guò)一天的照射后.溫度升高了50℃.則水升溫吸收的熱量為 J,至少可以節(jié)約煤的質(zhì)量 kg.[假設(shè)媒燒水時(shí)有效利用的熱量占煤燃燒放出熱量的10%,且已知水的比熱容4.2×103J/(kg?℃).煤的熱量值是3.0×107J/kg]
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