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科目：初中物理 來源：素質(zhì)教育新學(xué)案·物理·九年級·全一冊 題型：064
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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，可以通過多種手段，從21世紀(jì)初期開始，有一定規(guī)模地向雨雪垃圾索電，是完全可以實現(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，由于氟里昂的沸點很低，加上管內(nèi)被抽空，所以它就沸騰起來，變成氣體快速向管子的上端跑去，沖擊汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，從而帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電．試驗證明，1 t雪可把2～4 t氟里昂送上蓄液器．可見雪的發(fā)電本領(lǐng)是十分驚人的．
雪的資源極其豐富，地球上34％的國家屬多雪地區(qū)．我國東北和新疆北部是全國下雪天數(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)電的問世，將使茫茫雪原變成人類的又一理想的未來發(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排列，并能自動關(guān)閉的輪子，輪子的葉片可以接受來自任何方向的雨滴，并能自動開關(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)動電機(jī)發(fā)電．雨能電站可以彌補(bǔ)地面太陽能電站的不足，使人類巧妙而完美地應(yīng)用太陽能、風(fēng)能、雨能．
我國南方雨能資源豐富，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，陽天利用太陽能發(fā)電，這樣無論晴天或陰雨天，人們都可以享受到大自然的恩賜，享受到電能帶來的光和熱．
微生物電池：在探索微生物能源工作中，一些國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多個小時．當(dāng)然，這只是試驗，但它表現(xiàn)出的事實是令人神往的．
21世紀(jì)是人類飛向宇宙的時代，在宇宙飛船這樣的封閉系統(tǒng)中，排泄物的處理確實是個必須解決的問題．美國宇宙航行局設(shè)計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，在使廢水無害化的同時，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，從這個角度上，微生物做為同時解決公害和能源問題的一種手段，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著馬達(dá)飛轉(zhuǎn)，為人類創(chuàng)造更多的物質(zhì)財富．
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．不少國家已開始利用厭氧細(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發(fā)與實用化研究方面，歐洲國家居領(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)電的試驗也已獲成功．日本能源科學(xué)家還將下水道污泥利用多級蒸發(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，他們在下水道污水中加入有機(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題．對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)家有必要重新估計下水道污泥的作用和利用價值，進(jìn)一步研究下水道污水處理以及下水道水系的設(shè)計．
目前，世界上許多國家正在研究，能否建立一個從污水處理到能源、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能源的利用，談?wù)勀銓?jié)約能源的看法．
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科目：初中物理 來源：不詳 題型：填空題
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科目：初中物理 來源： 題型：閱讀理解
人教版第二章 光現(xiàn)象 復(fù)習(xí)提綱
一、 光的傳播
1、光源：一切自身能發(fā)光的物體都稱為光源。光源可分為天然光源和人造光源。
注意：依靠反射光而發(fā)亮的物體不是光源。
2、光的直線傳播：光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。通常用一根帶箭頭的直線—光線來表示光的傳播方向。
光的直線傳播的現(xiàn)象：影子、小孔成像、日食和月食。
3、光速：光在不同介質(zhì)中傳播的速度不同。
光在真空中傳播的速度為3×108m/s。
光在空氣中的傳播速度與在真空中相差不多：光在水中的傳播速度約是真空中的3/4：光在玻璃中的速度約是真空中的2/3。
注意：光在一年時間內(nèi)傳播的距離稱為1光年，光年是距離單位。
二、光的反射
1、光的反射現(xiàn)象：光從一種介質(zhì)射向另一種介質(zhì)表面時，在分界面處有一部分光被反射回原來介質(zhì)的現(xiàn)象叫光的反射。
人眼看到物體是由于物體發(fā)出的光線或反射的光線進(jìn)入人眼。
2、光的反射定律：
反射光線、入射光線和法線都在同一個平面內(nèi)，反射光線和入射光線分居法線的兩側(cè)，反射角等于入射角，可以總結(jié)為“三線共面、法線居中、兩角相等”。
重點提示：要注意入射角和反射角指的是入入射光線和反射光線與法線的夾角。入射角變化，反射角也變化，但一定相等。在反射現(xiàn)象中，光路是可逆的。
3、鏡面反射和鏡面反射：
射到光滑鏡面上的平行光線經(jīng)反射后仍然是平行的，這種反射叫做鏡面反射。平行光線射到表面凹凸不平的物體表面時，反射光線向著不同的方向，這種反射叫做漫反射。漫反射使我們從不同方向都能看到本身不發(fā)光的物體。
重點提示：
發(fā)和生鏡面反射的條件是反射面是光滑的平面。鏡面反射和漫反射的每一條光線都遵守光的反射定律。
三、平面鏡成像
1、平面鏡成像的特點：平面鏡成的像是虛像，像和物體到鏡面的距離相等，像和物體的大小相等，像和物體的對應(yīng)點的連線與鏡面垂直，即平面鏡成的像與物體關(guān)于鏡面對稱。
2、平面鏡成像的原理：平面鏡成像時，滿足光的反射定律。
小結(jié)：影子和像的聯(lián)系與區(qū)別
影子 | 像 | |
原理 | 光的直線傳播 | |
特點 | 光照不到的黑暗區(qū)域 | 由光線或光線的反向延長線會聚面成、明亮面有色彩 |
3、平面鏡的應(yīng)用
①利用平面鏡改變光的傳播方向，起到控制光路的作用。 ②利用平面鏡成像。
4、凹面鏡和凸面鏡
①凹面鏡對光線有會聚作用：平行光線經(jīng)凹面鏡后會聚于凹面鏡的焦點，從焦點射向凹面鏡的光線經(jīng)凹面鏡反射后成為平行光線。
②凸面鏡對光線有發(fā)散作用：平行光線經(jīng)凸面鏡后發(fā)散。
四、光的折射
1、光的折射現(xiàn)象： 光人從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，傳播方向發(fā)生偏折，這種現(xiàn)象叫做光的折射。
2、光的折射規(guī)律：折射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi)。折射光線與入射光線分居于法線兩側(cè)。
①光從空氣斜射入其他介質(zhì)中時，折射光線向法線方向偏折；而從其他介質(zhì)余射入空氣中時，折射光線向遠(yuǎn)離法線的方向偏折。
②當(dāng)入射角增大時，折射角也增大。
③光的折射現(xiàn)象中光路是可逆的，即光線方向顛倒時，光的傳播路徑不變。
④當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時，傳播方向不改變。
重點提示:在光的折射規(guī)律中有“空氣中總是大角”，即不論空氣中的角是入射角還是折射角，總是要比其他介質(zhì)中的角要大一些（垂直入射除外）。也就是說，在空氣與其他介質(zhì)的界面上發(fā)生的折射現(xiàn)象，如果折射角大于入射角，那么折射角所在介質(zhì)為空氣；如果入射角大于折射角，那么入射角所在的介質(zhì)為空氣。
3、生活中的折射現(xiàn)象：斜插入水中的筷子在水下的部分看起來向上彎折；往臉盆中倒水，看起來盆底深度變淺；潛入水中的人看岸邊的人變高：從厚玻璃磚后看到鋼筆“錯位”。
4、光折射與光的反射的區(qū)別
光的反射 | 光的折射 | |
聯(lián)系 | 光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，二者同時發(fā)生 | |
區(qū)別 | 反射光線和入射光線在同一種介質(zhì)中 | 折射光線和入射光線分別 在兩種介質(zhì)中 |
反射角與入射角相等 | 折射角與入射角不相等 | |
五、光的色散
1、光的色散現(xiàn)象：太陽光通過棱鏡后，被分解成紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種色光，形成一條彩色的光帶，這就是光的色散現(xiàn)象，它是英國物理學(xué)家牛頓發(fā)現(xiàn)的。
2、色光的三原色：紅、綠、藍(lán)：顏料的三原色：紅、黃、藍(lán)。
重點提示：色光的混合與顏料的混合規(guī)律不同。兩種色光混合后使眼睛感覺到產(chǎn)生了另一種顏色，而兩種顏料的混合是它們都能反射的色光。
3、物體的顏色：透明物體的顏色是由通過它的色光決定的，不透明物體的顏色是由它反射的色光決定的。
4、不同的色光照射到不同顏色的物體時，出現(xiàn)的情況是：
①白紙可以反射各種色光，紙出現(xiàn)的顏色與光的顏色相同。
②黑紙吸收各種色光，無論什么顏色的光照在黑紙上，紙都是黑色的。
③各種色紙反射和它顏色相同的光，對其它不同顏色的光都吸收。
④白光照在不同顏色的紙上，紙出現(xiàn)的顏色與紙的顏色相同。
5、不同的色光照射在不同顏色的透明物體時，透色光的情況是：
光的顏色志透明物體顏色相同時，光可透過物體。若興的顏色志透明物體顏色不同時，光就透不過物體。
六、看不見的光
1、紅外線：在光譜中，在紅光以外有一種看不見的光叫做紅外線。
紅外線有熱作用（即熱效應(yīng)），可應(yīng)用在紅外夜視儀、診斷疾病、遙控等方面。
重點提示：紅外線進(jìn)不可見光，任何物體都向外輻射紅外線。當(dāng)物體溫度升高時，它向外輻射的紅外線會大大增強(qiáng)。
2、紫外線：在光譜中，在紫光以外有一種看不見的光叫紫外線。
紫外線的化學(xué)作用、熒光作用、生理作用，它有助于人體合成維生素D、能殺菌、能使熒光物質(zhì)發(fā)光。
七、 難點專攻
1、光速的計算：光速特別大，通常利用來求距離，有兩種方法：一是通過反射；二是通過時間差。利用光的反射測距離時，要注意光走過的路程是所測距離的二倍。
2、反向改變光路：利用平面鏡和光的反射定律，可以有目的地改變光的傳播方向。
①入射光線不變，旋轉(zhuǎn)鏡面：一束光線照射到平面鏡上，若保持入射光線方向不變，把平面鏡繞入射點旋轉(zhuǎn)α角，則反射光線與入射光線的夾角將隨之改變，且反射光線相比原來轉(zhuǎn)過2α角。
②鏡面不動，光線旋轉(zhuǎn)：一束光線照射到平面鏡上，若保持鏡面不動，當(dāng)入射光線旋轉(zhuǎn)θ角，反射光線也旋轉(zhuǎn)θ角。
重點提示：制作潛望鏡、改善室內(nèi)光照條件等都會用到反射改變光路。無論是鏡面旋轉(zhuǎn)還是入射光線旋轉(zhuǎn)，都可能有兩種情況，即沿順時針方向旋轉(zhuǎn)和沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)，討論時兩種情況都要考慮。
3、作圖
①平面鏡成像作圖
平面鏡成像作圖的兩種方法：一是根據(jù)反射定律；二是根據(jù)平面鏡成像特點。
A、根據(jù)反射定律作圖的步驟：a、從點光源S引出兩條光線，射到平面鏡上。b、作兩條入射光線的法線。c、根據(jù)反射定律，反射角等于入射角，作反射光線，將反射光線反向延長，反射光線的反向延長線的交點即為點光源S的像點S＇。
B、根據(jù)平面鏡成像特點作圖的步驟：a、過S點作平面鏡的垂線（像與物的連線跟鏡面垂直）。b、截取S＇點，讓S＇點到鏡面的距離等于S點到鏡面的距離（像與物到鏡面的距離相等）。c、畫出像點S＇（像與大小相等）。
重點提示：作圖時，光線要標(biāo)明傳播方向，光線和界面用實線表示，法線和反向延長線要用虛線表示。
②光的折射作圖
光的折射作圖步驟：垂直于界面作出法線：根據(jù)折射規(guī)律作出折射光線（注意空氣中角大）。4、平面鏡成像特點的實驗探究
實驗器材：玻璃板、一張大紙、兩枝完全相同的蠟燭、刻度尺。
①在光具座上豎立一塊薄玻璃板作為平面鏡，把一支點燃的蠟燭入在玻璃板前面，可以看到玻璃板后面出現(xiàn)蠟燭的像。
②另外拿一支相同的沒有點燃的蠟燭在玻璃板后面移動，直到看上去它跟像完全重合，這個位置就是前面蠟燭像的位置。
③觀察比較蠟燭和它所成的像的大小，從光具座上讀出兩支蠟燭到玻璃板的距離，就可以總結(jié)出平面鏡成像的規(guī)律。
說明：取一塊薄玻璃板作為平面鏡的目的是為了更好地觀察所成的像。用手去摸所成的燭焰的像，我們會發(fā)現(xiàn)它并不燙手，這說明平面鏡所成的像是虛像。實驗中應(yīng)注意：應(yīng)將沒有點燃的那枝蠟燭放在玻璃板的后面，并調(diào)整其位置，直至它與燭焰的像重合，即從玻璃板正面觀察，幾乎分不出哪個是原蠟燭的像，哪個是后放過去的蠟燭。
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