题目列表(包括答案和解析)
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人类对能源的需求越来越大,世界能源危机日益突出。如何充分利用和开发新能源,实现低碳减排,已成为世界各国共同关注的问题。6月5日是世界环境日,2010年我国的主题是“低碳减排,绿色生活”。目前,我国在开发、利用太阳能方面发展最快、最具潜力。
(1)你认为利用太阳能有哪些好处?
(2)太阳能路灯已成为许多城镇、乡村的一道靓丽的风景线(如图所示)。太阳能路灯的太阳能电池板一般是由晶体态硅制成的,它能直接把太阳能转化成电能,其主要材料是 ( )
A.磁性材料 | B.纳米材料 | C.半导体 | D.超导体? |
材料 技术指标 | 锰钢 | 铝合金 | 钛合金 | 碳纤维 |
性能(强度) | 强 | 较弱 | 较强 | 强 |
密度(kg·m-3) | 7.9103 | 3.0103 | 4.5103 | 1.6103 |
人类对能源的需求越来越大,世界能源危机日益突出。如何充分利用和开发新能源,实现低碳减排,已成为世界各国共同关注的问题。6月5日是世界环境日,2010年我国的主题是“低碳减排,绿色生活”。目前,我国在开发、利用太阳能方面发展最快、最具潜力。
(1)你认为利用太阳能有哪些好处:
(2)太阳能路灯已成为许多城镇、乡村一道靓丽的风景线(如图10所示)。太阳能路灯的太阳能电池板一般是由晶体态硅制成的,它能直接把太阳能转化为电能,其主要材料是
A.磁性材料 B.纳米材料 C.半导体 D.超导体
(3)太阳能热水器是采用光能转化为热的方式利用太阳能的。我国太阳能热水器已走进了千家万户。小明家的太阳能热水器的采光面积是2.1m3,若我市向阳的地方每平方米的面积1h得到的太阳辐射能平均为3×106J,每天接收太阳能的时间为8h计算,热水器能把接收的太阳能的50%转化成水的内能,则正常情况下,该热水器一天能把150Kg、初温为20℃的水加热到多少℃?
(4)为了进一步利用太阳能,人们正在研发太阳能电动车。图11是人们研制的太阳能电动三轮车,车子顶部的太阳能电池板将光能转化为电能储存在太阳能热那个电池中,电池再给三轮车的电动机供电。
小明同学设计的调节电动机转速的简化电路图如图12所示,若太阳能电池的电压保持不变,调速电阻的最大阻值为50欧。闭合开关S,当调速电阻的滑片P到最左端时车速最大,此时电流表示数为5A,电动机电功率最大为1KW;当调速电阻的滑片滑到最右端时车速最小,此时电流表示数为1A,求这时电动机的电功率是多少?
制造太阳能电动三轮车车架有各种不同的新材料,部分材料的技术指标如下表所示:
若让你设计制造强度高并且轻便的三轮车,你选择表中的哪种材料?若车架所用材料体积约为5×10-3m3,车架的质量是多大?
(5)今年的世界环境日,我国的主题是:“绿色消费,你行动了吗?”联系生活实际,谈谈你应如何做?
新型电池
自第二次世界大战以来,为了适应工业以及宇宙航行等新技术的发展需要,先后研制成了多种新型电池.
研制新型电池都遵循这样的一个方向,即自重小、体积小、容量大、温度适应范围宽、使用安全、储存期长、维护方便.应用于空间技术方面的电池还特别注意性能可靠、密封性好、能经受得住各种严酷的空间环境和发射环境的考验.下面简单介绍几种新型电池:
(1)锌银电池
锌银电池通称为银锌电池,采用氢氧化钾或氢氧化钠为电解液,由银作正极材料,锌作负极材料.由银制成的正极上的活性物质是多孔性银,由锌制成的负极上的活性物质主要是氧化锌.灌入电解液,经充电后,正极的银变成二价的氧化银,负极氧化锌变成锌.锌银电池一般装在塑料壳内或装在铝合金、不锈钢的外壳内.
锌银电池主要优点是比能量高,它的能量与质量比(单位质量产生的有效电能量)为100W·h/kg~130W·h/kg(是铅蓄电池的3~4倍).适宜于大电流放电的锌银电池应用于军事、航空、移动的通信设备、电子仪器和人造卫星、宇宙航行等方面.制成纽扣式微型的锌银电池应用于电子手表、助听器、计算机和心脏起搏器等.
(2)锂电池
锂在自然界是最轻的金属元素.以锂为负极,与适当的正极匹配,可以得到高达380W·h/kg~450W·h/kg的能量质量比.
以锂作为负极的电池都叫锂电池.作为一次电池目前试用,一种是以高氯酸锂为电解质,聚氟化碳作正极材料的锂电池;另一种是以溴化锂为电解质,由二氧化硫为正极材料的锂电池.
锂电池的主要优点是在较小的体积自重下,能放出较大的电能(比能量比锌银电池大得多),放电时电压十分平稳,储存寿命长,能在很宽广温度范围内有效工作.应用和锌银电池相同.从发展趋势看,锂电池的竞争能力将超过锌银电池.
(3)太阳电池
目前常用的太阳电池是由硅制成的;一般是在电子型单晶硅的小片上用扩散法渗进一薄层硼,以得到PN结,然后再加上电极.当日光直射到渗了硼的薄层面上时,两极间就产生电动势.这种电池可用作人造卫星上仪器的电源.除硅外,砷化镓也是制作太阳电池的好材料.
(4)原子电池
据1975年的报道,当时国外正对第一个原子电池进行测试.这个可输出20瓦、质量为1398kg的原子电池已沉入北海海底,向邻近的海洋测量站供电.
这种电池密封在长84cm、直径69cm、铅外壁厚10cm的圆柱体中.它的核心部分是锶90.当锶衰变时,它产生相当于300W的热能,然后通过热电发生器将热能转化为电能.最后输出的电功率是20W,电压是28V.
据称这种原子电池不需维护,至少可用5年,估计可用10年.
请回答:(1)新型电池主要有哪几种?
(2)一般手机是用哪种电池?为什么选用这种电池?
(3)关于开发新电池你还有哪些设想?
人类对能源的需求越来越大,世界能源危机日益突出。如何充分利用和开发新能源,实现低碳减排,已成为世界各国共同关注的问题。6月5日是世界环境日,2010年我国的主题是“低碳减排,绿色生活”。目前,我国在开发、利用太阳能方面发展最快、最具潜力。
(1)你认为利用太阳能有哪些好处?
(2)太阳能路灯已成为许多城镇、乡村的一道靓丽的风景线(如图所示)。太阳能路灯的太阳能电池板一般是由晶体态硅制成的,它能直接把太阳能转化成电能,其主要材料是 ( )
A.磁性材料 | B.纳米材料 | C.半导体 | D.超导体 |
材料 技术指标 | 锰钢 | 铝合金 | 钛合金 | 碳纤维 |
性能(强度) | 强 | 较弱 | 较强 | 强 |
密度(kg·m-3) | 7.9103 | 3.0103 | 4.5103 | 1.6103 |
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