Question

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在常規(guī)化石能源非常緊缺的今天，核能受到越來越高度的重視，如今美國電力需求的21%是來自核電．核電站的大體組成如下圖所示，核材料在原子反應(yīng)堆中發(fā)生核反應(yīng)產(chǎn)生大量的熱能，冷卻劑將這些熱能帶到熱交換器將水變成水蒸氣，水蒸氣推動(dòng)蒸汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，最終實(shí)現(xiàn)了核能到電能的轉(zhuǎn)換．

請(qǐng)?jiān)谙旅娴目崭裰刑钌线m當(dāng)?shù)膬?nèi)容：
（1）目前人類利用核能發(fā)電是利用核

裂變

（“聚變”或“裂變”）產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化而成．
（2）從能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移來看，原子反應(yīng)堆、熱交換器、蒸汽機(jī)輪中，只有在

熱交換器

中未發(fā)生能量形式的轉(zhuǎn)化；發(fā)電機(jī)將

機(jī)械

能轉(zhuǎn)化成了電能．
（3）發(fā)電機(jī)發(fā)電時(shí)是讓線圈在

磁場

中旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象在物理學(xué)中稱之為

電磁感應(yīng)

現(xiàn)象．
（4）核電站的核廢料具有

放射

性，對(duì)環(huán)境會(huì)造成相當(dāng)大的危害，因而如何在開發(fā)新能源的同時(shí)，又注意環(huán)境的保護(hù)，是人類面臨的一大課題．

Answer 1

分析：（1）可控的核裂變是目前人類利用核能發(fā)電的主要形式；
（2）認(rèn)真分析圖中的每一裝置可發(fā)現(xiàn)，在熱交換器中，只有熱量的轉(zhuǎn)移，沒有能量形式的轉(zhuǎn)化；明確發(fā)電機(jī)的原理可判斷其中能量的轉(zhuǎn)化形式；
（3）發(fā)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)的原理制成的，工作時(shí)線圈在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，而產(chǎn)生感應(yīng)電流；
（4）核廢料的放射性，是其最大的危害，這是人類面臨的一大課題．

解答：解：（1）目前人類利用核能發(fā)電是利用可控的核裂變來工作的．
（2）圖中原子反應(yīng)堆將核能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，蒸汽輪機(jī)中將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，而熱交換器中只有熱量的轉(zhuǎn)移，不存在能量形式的轉(zhuǎn)化；發(fā)電機(jī)中將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了電能．
（3）發(fā)電機(jī)工作時(shí)，線圈在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，在電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，這就是物理學(xué)中的電磁感應(yīng)現(xiàn)象．
（4）核廢料之所以對(duì)環(huán)境危害很大，是因?yàn)槠渚哂蟹派湫裕?br />故答案為：（1）裂變．（2）熱交換器；機(jī)械．（3）磁場，電磁感應(yīng)．（4）放射．

點(diǎn)評(píng)：此題主要考查了對(duì)核電站工作過程的全面了解．包括其工作的原理是可控的核裂變，知道工作過程的各個(gè)環(huán)節(jié)中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移，知道發(fā)電機(jī)的工作原理是電磁感應(yīng)，以及了解核廢料的放射性等．