人教版九年级物理同步练习22.3太阳能(基础卷)
一、选择题
1.(2024九上·石家庄月考)如图所示,是一种在阳光下能不断摇摆的塑料小花。花盆表面的太阳能电板在光照下,产生电流驱动电动机,使小花左右摆动。下列有关该小花摆动过程中能量转化的描述正确的是( )
A.叶片将光能转化为化学能进行储存
B.电流驱动电动机过程,是将电能转化为机械能
C.太阳能电板将太阳能转化为化学能
D.小花摆动,是将机械能转化为电能
【答案】B
【知识点】能量的转化或转移;太阳能及其利用与转化
2.(2024九上·武汉期中)下列从能量转化的角度阐释的效率的意义,说法正确的是( )
A.某太阳能电池工作的效率是16%,意义是该太阳能电池把16%的太阳能转化为化学能
B.某电动机工作的效率是83%,意义是该电动机可以把83%的电能转化为内能
C.某锂电池充电时的效率是99%,意义是该锂电池充电时可以把99%电能转化为化学能
D.某柴油机工作的效率是35%,意义是该柴油机把柴油燃烧时释放能量的35%转化为机械能
【答案】C
【知识点】热机的效率;能量的转化或转移;太阳能及其利用与转化;直流电动机的构造原理与工作过程
3.(2024九上·文山期中)如图所示是阳光动力二号太阳能飞机,它是一架长航时、不必耗费一滴燃油便可昼夜连续飞行的太阳能飞机,飞机飞行所需能量完全由1.7万块高效能的太阳能电池板提供。下列说法错误的是( )
A.机翼上的电池板将太阳能转化为电能
B.太阳能飞机在飞行过程中是靠超声波与地面保持联系的
C.飞机在向上飞行的过程中,重力势能逐渐增大
D.飞机飞行时获得升力是利用了流体压强与流速的关系
【答案】B
【知识点】势能的影响因素;太阳能及其利用与转化;流体压强与流速的关系;电磁波在日常生活中的应用
4.(2024九上·杭州月考)维持人体生命活动需要能量,人们从事生产活动也需要能量,这些能量最终主要来自( )
A.流水和风 B.太阳辐射能
C.绿色植物的能量 D.深埋在地下的煤和石油
【答案】B
【知识点】太阳能及其利用与转化
5.(2024九上·广州月考)市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子,如图所示。在阳光的照射下,小电扇快速转动,下列说法正确的是( )
A.太阳能电池板——内能转化为电能
B.太阳能电池板——化学能转化为电能
C.电动机——内能转化为机械能
D.电动机——电能转化为机械能
【答案】D
【知识点】太阳能及其利用与转化;直流电动机的构造原理与工作过程
6.(2024九上·青龙月考)如图所示是“风光互补”景观照明灯,它“头顶”小风扇,“肩扛”光电池板,“腰挎”照明灯。下列解释不合理的是( )
A.小风扇是风力发电机,将机械能转化为电能
B.蓄电池夜晚放电时,将化学能转化为电能
C.照明灯是将电能转化为光能
D.光电池板是将光能转化为化学能
【答案】D
【知识点】能量的转化或转移;太阳能及其利用与转化
7.(2024九上·长沙月考)2023年10月31日8时11分,神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,神舟十六号载人飞行任务取得圆满成功,下列说法正确的是( )
A.火箭使用液态氢做燃料,是因为氢的比热容大
B.火箭加速升空,是因为其发动机将机械能转化为内能
C.空间站的太阳能电池板工作时将电能转化为太阳能
D.返回舱进入大气层后与大气摩擦,一部分机械能转化为内能
【答案】D
【知识点】做功改变物体内能;燃料的热值;热机;太阳能及其利用与转化
【解析】【解答】A.热值是燃料的特性,火箭使用液态氢做燃料,是氢的热值较大,故A错误;
B.火箭加速升空时,速度变大,高度升高,动能和重力势能都变大,机械能变大,是发动机将内能转化为机械能,故B错误;
C.太阳能电池板获得电能,是太阳能转化为电能,故C错误;
D.返回舱降落时与大气摩擦,克服摩擦做功,消耗机械能,将机械能转化为内能,故D正确。
故选D。
【分析】热值是燃料的特性,氢燃料热值大;质量一定时速度变大,动能变大,高度升高,重力势能变大,机械能变大;太阳能电池板将太阳能转化为电能;运动的物体和空气摩擦,机械能转化为内能。
二、多选题
8.(2024九上·浦北期中)在一定条件下,各种形式的能量是可以相互转化的。下列说法正确的是( )
A.摩擦生热,机械能转化为内能
B.燃料燃烧时发热,内能转化为化学能
C.水轮机带动发电机发电,机械能转化为电能
D.植物吸收太阳光进行光合作用,化学能转化为光能
【答案】A,C
【知识点】能量的转化或转移;太阳能及其利用与转化
9.(2024九上·沈北新期中)如图所示是“风光互补”景观照明灯,它“头顶”小风扇,“肩扛”电池板,“腰”挎照明灯。“脚踩”蓄电池。下列解释正确的是( )
A.小风扇是风力发电机,工作时将电能转化为机械能
B.光电池板是将光能转化为电能的装置
C.蓄电池在夜晚供电时,将化学能转化为电能
D.照明灯工作时将电能转化为光能
【答案】B,C,D
【知识点】太阳能及其利用与转化
三、填空题
10.(2023九上·顺德期中)如图所示,可移动式红绿灯适用于城镇道路交叉口、停电或施工等情况应急指挥车辆行人通行;白天,太阳能电池板给蓄电池充电,把光能转化为 能再转化为 能;红灯与绿灯交替发光,它们的连接方式为 。
【答案】电;化学;并联
【知识点】能量的转化或转移;太阳能及其利用与转化;串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】太阳能电池板消耗太阳能,获得电能,把光能转化为电能,再将电能又转化为化学能储存在蓄电池中。红灯与绿灯交替发光,能单独工作,互不影响,是并联的。
【分析】太阳能电池板工作时,光能转化为电能;为电池充电,电能转化为化学能;各用电器互不影响,是并联电路。
11.(2024九上·吉林月考)如图所示,是太阳能LED照明路灯。
(1)白天太阳能电池板将太阳能转化为 ,在转化过程中,能量的总和 ;
(2)夜晚利用LED灯照明,LED灯是一种发光二极管,它具有 性,这种元件是由 材料制成的。
【答案】(1)电能;不变
(2)单向导电;半导体
【知识点】太阳能及其利用与转化;半导体特点及作用
【解析】【解答】(1)太阳能电池板发电时,消耗太阳能,产生电能,太阳能转化为电能;根据能量守恒定律,能量在转化时,总量保持不变。
(2)发光二极管是半导体材料制成,具有单向导电性。
【分析】(1)太阳能电池发电时,太阳能转化为电能;能量转移和转化时,能量总和不变;
(2)发光二极管具有单向导电性,是半导体材料。
(1)[1][2]白天,太阳能电池板消耗太阳能,产生电能,将太阳能转化为电能;在转化过程中,根据能量守恒定律,能量的总量保持不变。
(2)[1][2]发光二极管由半导体材料制成,它具有单向导电性。
12.(2024九上·官渡期中)如图所示是风光互补路灯,此灯组不需外界对其供电,它能将太阳能和风能转化为 。若1000套该路灯一年内可间接节约电能4.2×1012J,相当于 kg的煤完全燃烧放出的能量。(煤的热值q煤=3×107J/kg)
【答案】电能;1.4×105
【知识点】燃料的热值;太阳能及其利用与转化
13.(2017九上·陕西期末)如图所示的新型LED路灯采用风光互补供电设备,它的顶端装有风力发电机,杆上链接着太阳能电池板,在电池板下边接入LED灯头,可以由太阳能电池板、小型风力发电机各自给蓄电池充电,供LED灯夜间照明。风能和太阳能都属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源;它们在充电时把获得的电能转化为 能储存起来。若在一定时间内,太阳光辐射到该太阳能电池板上的能量为2.7×107J,这些能量经转化后,可供额定功率为30W的路灯正常工作70h,那么该太阳能路灯的能量转化效率可达到 。
【答案】可再生;化学能;28%
【知识点】太阳能的相关计算;能源与可持续发展
【解析】【解答】像水能、风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源;像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源;风力发电机是根据电磁感应原理发电的,利用风力发电时,是将机械能(风能)转化为电能,它们在充电时把获得的电能转化为化学能储存起来;太阳能转化后的有用能量:Q有=W电=Pt=30W×70×3600s=7.56×106J,
该太阳能路灯的能量转化效率:η=Q有/Q总=7.56×106J/2.7×107J=28%.
故答案为:可再生;化学能;28%.
【分析】风能、太阳能、属于可再生能源,充电可以把电能转化为化学能,利用功率和时间求消耗的电能,再把利用的能量和总能量进行比求转化效率.
14.(2024九上·民乐月考)贵港很多“村村通”的道路两旁都安装有如图所示的太阳能LED照明路灯。它主要由太阳能电池板、LED灯头等部件构成。LED是一种发光二极管,是由材料制成(选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”),通过电流能够发光,可以把电能直接转化成能。
【答案】半导体,光
【知识点】太阳能及其利用与转化;半导体特点及作用
15.(2024九上·广州月考)(1)如图为火箭发射的场景,火箭的燃料使用了液态氢,主要是因为它的 大,火箭发射升空时,燃料的化学能转化为 能,再转化为火箭的 能,这个过程中火箭的机械能 (选填“守恒”或“不守恒”);
(2)上海世博会中国馆展出名为“叶子”的小型低碳化未来汽车。车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器,它可将 能转化为 能;同时,该汽车还可以将光电转换中排放的高浓度二氧化碳转化为电能并供车内照明,或转化为车内的空调制冷剂,不但是“零排放”,还实现了“负排放”。以上能量的转化过程中,能的总量 (选填“增大”、“减少”或“保持不变”)。
【答案】(1)热值;内;机械;不守恒
(2)太阳;电;保持不变
【知识点】燃料的热值;能量的转化或转移;能量守恒;太阳能及其利用与转化
【解析】【解答】(1) 火箭的燃料使用了液态氢,主要是因为它的 热值大, 燃料的化学能转化为 内能,在转化为机械能,由于重力势能增加,动能增加,所以机械能不守恒。
综上 第1空、 热值; 第2空、内; 第3空、机械; 第4空、不守恒。
(2)叶子车的顶部安装的是高效光电转换器,把太阳能转化为电能的装置。能量遵循能量守恒,总量保持不变。
综上 第1空、 太阳;第2空、电; 第3空、保持不变。
【分析】1、物质的热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量,是物质的基本属性;只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关;
2、能量转化:根据物体起始状态具有的能量和最终状态具有的能量进行判断,如太阳能电池是将太阳能转化为电能。
(1)[1]利用液态氢作为燃料,主要是因为液态氢的热值大,相同质量的液态氢完全燃烧产生的热量多。
[2][3][4]燃料燃烧时向外放热,将化学能转化为内能,对外做功,将内能再转化为火箭的机械能。火箭发射升空时,高度和速度都增大,所以重力势能和动能增大,机械能增大,所以机械能不守恒。
(2)[1][2]叶子车的顶部安装的是高效光电转换器,它吸收太阳能,产生电能,是把太阳能转化为电能的装置。
[3]能量既不能产生也不能消失,它只会从一种形式转化为另一种形式或是从一个物体转移到另一个物体,所以在以上能量的转化过程中,能量的总量保持不变。
四、计算题
16.(2017九上·临清期中)当今太阳能热水器已经在城乡用得非常普遍了,如图所示,已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里,能将8℃、100L水加热到38℃.[水的比热容为4.2×103J/(kg℃)]求:
(1)在此过程中,水吸收了多少热量?
(2)若此期间太阳辐射到热水器的热量为4.2×107J,则该热水器的效率是多少?
【答案】(1)解:太阳能热水器中水的质量
,
水吸收的热量为
答:在此过程中,水吸收了 的热量
(2)解:若此期间太阳辐射到热水器的热量为4.2×107J,则该热水器的效率
答:该热水器的效率是30%。
【知识点】热量的计算;太阳能的相关计算
【解析】【分析】(1)知道水的体积,根据m=ρV求出水的质量,又知道水的初温、末温以及比热容,根据Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量;
(2)根据η=
×100%求出该热水器的效率.
17.(人教版物理九年级第二十二章第三节太阳能同步练习题)太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表示小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息.
太阳照射时间t/h 装水量m/kg 吸热板面积S/m2 水升高的温度△t/℃ 太阳辐射功率P/J (m2 h)-1
10 100 2.5 50 1.68×106
其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能,求:[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
(1)水在10h内吸收的热量;
(2)该太阳能热水器的能量转换效率.
【答案】(1)水在10h内吸收的热量为2.1×107J
(2)该太阳能热水器的能量转化效率为50%.
【知识点】太阳能的相关计算
【解析】【解答】(1)水吸收的热量(有用能量):Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg ℃)×100kg×50℃=2.1×107J;(2)10h太阳能热水器吸收的太阳能(总能量):
Q总=1.68×106J/(m2 h)×2.5m2×10h=4.2×107J
【分析】(1)由表中数据知道水的质量、水的比热容、水的温度升高值,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量(有用能量);(2)由太阳辐射功率知道1h内投射到1m2面积上的太阳能,据此求出10h吸收的太阳能(总能量),再利用效率公式求太阳能热水器的能量转化效率.
1 / 1人教版九年级物理同步练习22.3太阳能(基础卷)
一、选择题
1.(2024九上·石家庄月考)如图所示,是一种在阳光下能不断摇摆的塑料小花。花盆表面的太阳能电板在光照下,产生电流驱动电动机,使小花左右摆动。下列有关该小花摆动过程中能量转化的描述正确的是( )
A.叶片将光能转化为化学能进行储存
B.电流驱动电动机过程,是将电能转化为机械能
C.太阳能电板将太阳能转化为化学能
D.小花摆动,是将机械能转化为电能
2.(2024九上·武汉期中)下列从能量转化的角度阐释的效率的意义,说法正确的是( )
A.某太阳能电池工作的效率是16%,意义是该太阳能电池把16%的太阳能转化为化学能
B.某电动机工作的效率是83%,意义是该电动机可以把83%的电能转化为内能
C.某锂电池充电时的效率是99%,意义是该锂电池充电时可以把99%电能转化为化学能
D.某柴油机工作的效率是35%,意义是该柴油机把柴油燃烧时释放能量的35%转化为机械能
3.(2024九上·文山期中)如图所示是阳光动力二号太阳能飞机,它是一架长航时、不必耗费一滴燃油便可昼夜连续飞行的太阳能飞机,飞机飞行所需能量完全由1.7万块高效能的太阳能电池板提供。下列说法错误的是( )
A.机翼上的电池板将太阳能转化为电能
B.太阳能飞机在飞行过程中是靠超声波与地面保持联系的
C.飞机在向上飞行的过程中,重力势能逐渐增大
D.飞机飞行时获得升力是利用了流体压强与流速的关系
4.(2024九上·杭州月考)维持人体生命活动需要能量,人们从事生产活动也需要能量,这些能量最终主要来自( )
A.流水和风 B.太阳辐射能
C.绿色植物的能量 D.深埋在地下的煤和石油
5.(2024九上·广州月考)市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子,如图所示。在阳光的照射下,小电扇快速转动,下列说法正确的是( )
A.太阳能电池板——内能转化为电能
B.太阳能电池板——化学能转化为电能
C.电动机——内能转化为机械能
D.电动机——电能转化为机械能
6.(2024九上·青龙月考)如图所示是“风光互补”景观照明灯,它“头顶”小风扇,“肩扛”光电池板,“腰挎”照明灯。下列解释不合理的是( )
A.小风扇是风力发电机,将机械能转化为电能
B.蓄电池夜晚放电时,将化学能转化为电能
C.照明灯是将电能转化为光能
D.光电池板是将光能转化为化学能
7.(2024九上·长沙月考)2023年10月31日8时11分,神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,神舟十六号载人飞行任务取得圆满成功,下列说法正确的是( )
A.火箭使用液态氢做燃料,是因为氢的比热容大
B.火箭加速升空,是因为其发动机将机械能转化为内能
C.空间站的太阳能电池板工作时将电能转化为太阳能
D.返回舱进入大气层后与大气摩擦,一部分机械能转化为内能
二、多选题
8.(2024九上·浦北期中)在一定条件下,各种形式的能量是可以相互转化的。下列说法正确的是( )
A.摩擦生热,机械能转化为内能
B.燃料燃烧时发热,内能转化为化学能
C.水轮机带动发电机发电,机械能转化为电能
D.植物吸收太阳光进行光合作用,化学能转化为光能
9.(2024九上·沈北新期中)如图所示是“风光互补”景观照明灯,它“头顶”小风扇,“肩扛”电池板,“腰”挎照明灯。“脚踩”蓄电池。下列解释正确的是( )
A.小风扇是风力发电机,工作时将电能转化为机械能
B.光电池板是将光能转化为电能的装置
C.蓄电池在夜晚供电时,将化学能转化为电能
D.照明灯工作时将电能转化为光能
三、填空题
10.(2023九上·顺德期中)如图所示,可移动式红绿灯适用于城镇道路交叉口、停电或施工等情况应急指挥车辆行人通行;白天,太阳能电池板给蓄电池充电,把光能转化为 能再转化为 能;红灯与绿灯交替发光,它们的连接方式为 。
11.(2024九上·吉林月考)如图所示,是太阳能LED照明路灯。
(1)白天太阳能电池板将太阳能转化为 ,在转化过程中,能量的总和 ;
(2)夜晚利用LED灯照明,LED灯是一种发光二极管,它具有 性,这种元件是由 材料制成的。
12.(2024九上·官渡期中)如图所示是风光互补路灯,此灯组不需外界对其供电,它能将太阳能和风能转化为 。若1000套该路灯一年内可间接节约电能4.2×1012J,相当于 kg的煤完全燃烧放出的能量。(煤的热值q煤=3×107J/kg)
13.(2017九上·陕西期末)如图所示的新型LED路灯采用风光互补供电设备,它的顶端装有风力发电机,杆上链接着太阳能电池板,在电池板下边接入LED灯头,可以由太阳能电池板、小型风力发电机各自给蓄电池充电,供LED灯夜间照明。风能和太阳能都属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源;它们在充电时把获得的电能转化为 能储存起来。若在一定时间内,太阳光辐射到该太阳能电池板上的能量为2.7×107J,这些能量经转化后,可供额定功率为30W的路灯正常工作70h,那么该太阳能路灯的能量转化效率可达到 。
14.(2024九上·民乐月考)贵港很多“村村通”的道路两旁都安装有如图所示的太阳能LED照明路灯。它主要由太阳能电池板、LED灯头等部件构成。LED是一种发光二极管,是由材料制成(选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”),通过电流能够发光,可以把电能直接转化成能。
15.(2024九上·广州月考)(1)如图为火箭发射的场景,火箭的燃料使用了液态氢,主要是因为它的 大,火箭发射升空时,燃料的化学能转化为 能,再转化为火箭的 能,这个过程中火箭的机械能 (选填“守恒”或“不守恒”);
(2)上海世博会中国馆展出名为“叶子”的小型低碳化未来汽车。车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器,它可将 能转化为 能;同时,该汽车还可以将光电转换中排放的高浓度二氧化碳转化为电能并供车内照明,或转化为车内的空调制冷剂,不但是“零排放”,还实现了“负排放”。以上能量的转化过程中,能的总量 (选填“增大”、“减少”或“保持不变”)。
四、计算题
16.(2017九上·临清期中)当今太阳能热水器已经在城乡用得非常普遍了,如图所示,已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里,能将8℃、100L水加热到38℃.[水的比热容为4.2×103J/(kg℃)]求:
(1)在此过程中,水吸收了多少热量?
(2)若此期间太阳辐射到热水器的热量为4.2×107J,则该热水器的效率是多少?
17.(人教版物理九年级第二十二章第三节太阳能同步练习题)太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表示小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息.
太阳照射时间t/h 装水量m/kg 吸热板面积S/m2 水升高的温度△t/℃ 太阳辐射功率P/J (m2 h)-1
10 100 2.5 50 1.68×106
其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能,求:[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
(1)水在10h内吸收的热量;
(2)该太阳能热水器的能量转换效率.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】能量的转化或转移;太阳能及其利用与转化
2.【答案】C
【知识点】热机的效率;能量的转化或转移;太阳能及其利用与转化;直流电动机的构造原理与工作过程
3.【答案】B
【知识点】势能的影响因素;太阳能及其利用与转化;流体压强与流速的关系;电磁波在日常生活中的应用
4.【答案】B
【知识点】太阳能及其利用与转化
5.【答案】D
【知识点】太阳能及其利用与转化;直流电动机的构造原理与工作过程
6.【答案】D
【知识点】能量的转化或转移;太阳能及其利用与转化
7.【答案】D
【知识点】做功改变物体内能;燃料的热值;热机;太阳能及其利用与转化
【解析】【解答】A.热值是燃料的特性,火箭使用液态氢做燃料,是氢的热值较大,故A错误;
B.火箭加速升空时,速度变大,高度升高,动能和重力势能都变大,机械能变大,是发动机将内能转化为机械能,故B错误;
C.太阳能电池板获得电能,是太阳能转化为电能,故C错误;
D.返回舱降落时与大气摩擦,克服摩擦做功,消耗机械能,将机械能转化为内能,故D正确。
故选D。
【分析】热值是燃料的特性,氢燃料热值大;质量一定时速度变大,动能变大,高度升高,重力势能变大,机械能变大;太阳能电池板将太阳能转化为电能;运动的物体和空气摩擦,机械能转化为内能。
8.【答案】A,C
【知识点】能量的转化或转移;太阳能及其利用与转化
9.【答案】B,C,D
【知识点】太阳能及其利用与转化
10.【答案】电;化学;并联
【知识点】能量的转化或转移;太阳能及其利用与转化;串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】太阳能电池板消耗太阳能,获得电能,把光能转化为电能,再将电能又转化为化学能储存在蓄电池中。红灯与绿灯交替发光,能单独工作,互不影响,是并联的。
【分析】太阳能电池板工作时,光能转化为电能;为电池充电,电能转化为化学能;各用电器互不影响,是并联电路。
11.【答案】(1)电能;不变
(2)单向导电;半导体
【知识点】太阳能及其利用与转化;半导体特点及作用
【解析】【解答】(1)太阳能电池板发电时,消耗太阳能,产生电能,太阳能转化为电能;根据能量守恒定律,能量在转化时,总量保持不变。
(2)发光二极管是半导体材料制成,具有单向导电性。
【分析】(1)太阳能电池发电时,太阳能转化为电能;能量转移和转化时,能量总和不变;
(2)发光二极管具有单向导电性,是半导体材料。
(1)[1][2]白天,太阳能电池板消耗太阳能,产生电能,将太阳能转化为电能;在转化过程中,根据能量守恒定律,能量的总量保持不变。
(2)[1][2]发光二极管由半导体材料制成,它具有单向导电性。
12.【答案】电能;1.4×105
【知识点】燃料的热值;太阳能及其利用与转化
13.【答案】可再生;化学能;28%
【知识点】太阳能的相关计算;能源与可持续发展
【解析】【解答】像水能、风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源;像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源;风力发电机是根据电磁感应原理发电的,利用风力发电时,是将机械能(风能)转化为电能,它们在充电时把获得的电能转化为化学能储存起来;太阳能转化后的有用能量:Q有=W电=Pt=30W×70×3600s=7.56×106J,
该太阳能路灯的能量转化效率:η=Q有/Q总=7.56×106J/2.7×107J=28%.
故答案为:可再生;化学能;28%.
【分析】风能、太阳能、属于可再生能源,充电可以把电能转化为化学能,利用功率和时间求消耗的电能,再把利用的能量和总能量进行比求转化效率.
14.【答案】半导体,光
【知识点】太阳能及其利用与转化;半导体特点及作用
15.【答案】(1)热值;内;机械;不守恒
(2)太阳;电;保持不变
【知识点】燃料的热值;能量的转化或转移;能量守恒;太阳能及其利用与转化
【解析】【解答】(1) 火箭的燃料使用了液态氢,主要是因为它的 热值大, 燃料的化学能转化为 内能,在转化为机械能,由于重力势能增加,动能增加,所以机械能不守恒。
综上 第1空、 热值; 第2空、内; 第3空、机械; 第4空、不守恒。
(2)叶子车的顶部安装的是高效光电转换器,把太阳能转化为电能的装置。能量遵循能量守恒,总量保持不变。
综上 第1空、 太阳;第2空、电; 第3空、保持不变。
【分析】1、物质的热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量,是物质的基本属性;只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关;
2、能量转化:根据物体起始状态具有的能量和最终状态具有的能量进行判断,如太阳能电池是将太阳能转化为电能。
(1)[1]利用液态氢作为燃料,主要是因为液态氢的热值大,相同质量的液态氢完全燃烧产生的热量多。
[2][3][4]燃料燃烧时向外放热,将化学能转化为内能,对外做功,将内能再转化为火箭的机械能。火箭发射升空时,高度和速度都增大,所以重力势能和动能增大,机械能增大,所以机械能不守恒。
(2)[1][2]叶子车的顶部安装的是高效光电转换器,它吸收太阳能,产生电能,是把太阳能转化为电能的装置。
[3]能量既不能产生也不能消失,它只会从一种形式转化为另一种形式或是从一个物体转移到另一个物体,所以在以上能量的转化过程中,能量的总量保持不变。
16.【答案】(1)解:太阳能热水器中水的质量
,
水吸收的热量为
答:在此过程中,水吸收了 的热量
(2)解:若此期间太阳辐射到热水器的热量为4.2×107J,则该热水器的效率
答:该热水器的效率是30%。
【知识点】热量的计算;太阳能的相关计算
【解析】【分析】(1)知道水的体积,根据m=ρV求出水的质量,又知道水的初温、末温以及比热容,根据Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量;
(2)根据η=
×100%求出该热水器的效率.
17.【答案】(1)水在10h内吸收的热量为2.1×107J
(2)该太阳能热水器的能量转化效率为50%.
【知识点】太阳能的相关计算
【解析】【解答】(1)水吸收的热量(有用能量):Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg ℃)×100kg×50℃=2.1×107J;(2)10h太阳能热水器吸收的太阳能(总能量):
Q总=1.68×106J/(m2 h)×2.5m2×10h=4.2×107J
【分析】(1)由表中数据知道水的质量、水的比热容、水的温度升高值,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量(有用能量);(2)由太阳辐射功率知道1h内投射到1m2面积上的太阳能,据此求出10h吸收的太阳能(总能量),再利用效率公式求太阳能热水器的能量转化效率.
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