22章《能源与可持续发展》—人教版九年级物理同步单元检测题（解析版）

22章《能源与可持续发展》—人教版九年级物理同步检测题
一、单选题（本大题共12小题，共24分）
1.能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，关于它们下列说法中正确的是( )
A. 超导体材料可以用来制作电饭锅中的电热丝
B. 手机是利用电磁波来传递信息的
C. 太阳能、风能、天然气都是可再生能源
D. 大亚湾核电站利用的是核聚变释放的能量
2.下列关于能源的说法错误的是( )
A. 涉及热现象的能量转化过程是没有方向性的，是可逆的
B. 核反应堆是通过可控裂变反应释放核能的设备
C. 我国海域深处蕴藏的大量“可燃冰”属于不可再生能源
D. 人类利用太阳能的实质，是将太阳能转化为其他形式的能量
3.下面关于能源、信息、材料说法，正确的是( )
A. 可见光是一种电磁波，但波速小于其他的电磁波
B. 超导体是一种电阻为零的材料，用其可以制成性能优越的电饭煲
C. 天然气、核能、太阳能都是清洁能源，但都属于不可再生能源
D. 微波和声波都具有能量且可以传递信息
4.关于能源、信息和材料，下列说法正确的是( )
A. 能量是守恒的，人类利用能源时不用节约
B. LED灯内的发光二极管是由超导材料制成的
C. 核电站是利用可控的核裂变释放的能量发电的
D. 5G网络通信主要是利用光导纤维传递信息的
5.继高铁之后，“华龙一号”核电装置成为了我国的另一“国之重器”，目前已经和多个国家签订了核能发电项目。如图是核电站工作流程图，关于流程中各装置的能量转化，正确的是( )
A. 核反应堆：核能转化为内能 B. 蒸汽轮机：化学能转化为动能
C. 发电机：电能转化为机械能 D. 电取暖器：电能转化为机械能
6.关于能源和可持续发展，下列说法正确的是( )
A. 风能、太阳能、核能都是可再生能源
B. 太阳能电池将太阳能直接转化为化学能
C. 我国已建成的核电站是利用核聚变来发电的
D. 能量的转移和转化是有方向性的，所以我们必须节约能源
7.如今，已兴起新能源汽车的开发和投产；再过些年，常规汽车将停产，也将不允许再销售。你对这种趋势的分析，比较赞同的是( )
A. 使用新能源汽车有利于减弱城市热岛效应
B. 新能源汽车显著减小体积有利于出行方便
C. 新能源汽车能够更智能化，更方便使用
D. 常规汽车的更新换代受限，不适应市场
8.如图所示是湖北十堰竹溪县2019精准扶贫农村能源建设项目路灯安装工程，该工程在许多村镇通村主要公路两侧安装了风光互补新能源路灯，每当夜幕降临，乡村路灯如繁星点点，照亮了整个小村庄，更点燃了村民生活的激情。下列关于风光互补新能源路灯的说法正确的是( )
A. 小风扇的作用是为太阳能电池板散热
B. 太阳能电池板把太阳能转化成了小风扇的机械能
C. 这种新能源路灯是集太阳能发电和风力发电为一体的发电用电设备
D. 太阳能电池板可以把接收到的太阳能全部转化为电能
9.环节保护和能源的开发利用提倡垃圾分类、节能环保，下列符合节能环保理念的是( )
A. 废旧电池对环境没有污染
B. 空矿泉水瓶随意丢弃
C. 水资源丰富的地方可以不节约用水
D. 购买商品时用布袋替代塑料袋
10.关于“温室效应”和“热岛效应”的说法中，错误的是( )
A. 由于大气层中二氧化碳的浓度增加，加剧了温室效应
B. 应对温室效应可采取的有效措施是大力发展低碳经济
C. 热岛效应会使乡村的平均气温比城市高一些
D. 改善热岛效应的有效措施是扩大城市绿化面积、增加城市人工水面
11.能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱。关于能源、信息和材料，下列说法正确的是( )
A. 我国火山岩油气储量非常丰富，该能源是可再生能源
B. 我国“北斗”导航系统是利用电磁波进行定位和导航的
C. 能源利用过程中能量的总量不变，所以能源危机不会出现
D. 5G手机的芯片是由超导材料制成的
12.“绿水青山就是金山银山”为未来中国的生态文明建设和绿色发展指明了路线，我们要从生活中的小事做起，以下行为符合节能减排要求的是( )
A. 尽量多开启电冰箱门 B. 照明时选用新型节能灯
C. 电视机长期处于待机状态 D. 多使用内燃机为动力的汽车
二、填空题（本大题共4小题，共20分）
13.太阳能路灯的灯杆顶端有太阳能电池板，它能将太阳能转化为电能。并向灯杆下方的蓄电池充电，供夜晚路灯照明。若在一段时间内，太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为2.7×107J，这与完全燃烧_______kg的煤放出的热量相当；这些能量经转化后，可供功率为35W的路灯工作60h，那么该太阳能路灯的能量转化率是______________(煤的热值为3.0×107J/kg)
14.2020年3月26日，中国自然资源部宣布全球首次利用水平井钻采技术试采海域可燃冰取得成功。“可燃冰”属于______(填“可”或“不可”)再生能源；同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达到煤气的20倍，说明“可燃冰”的______大；若1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量全部被水吸收，可以使______kg水的温度升高50℃.[已知c水=4.2×103J/(kg?℃)，q可燃冰=8.4×108J/kg]
15.能量守恒和转化定律与细胞学说、进化论并称19世纪自然科学的三大发现。它的具体阐述是能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化或转移的过程中其总量保持不变。虽然总量保持不变，但因为能量的转移或转化具有______，所以人们在生活中得养成节能环保得意识，重点推广使用可再生能源。核能______(填“是”、“不是”)可再生能源。
16.如图所示是我国开始启动研制的一款高速飞行列车，时速可达4000km/h。它利用同名磁极相互______的原理使得列车脱离地面，在低压真空仓内高速飞行，在真空仓的上表面分布有由______(填“半导体”或“超导体”)材料制成的硅光电池板，将光能转化为电能为列车提供动力能源、硅光电池板产生的电能属于______(填“一次”或“二次”)能源。
三、综合题（本大题共2小题，共16分）
17.阅读下面的短文，回答问题．
太阳能热水器
??? 太阳能热水器能利用太阳能把水从低温加热到高温，以满足人们日常生活，具有安全、节能、环保等优点.如图甲所示，太阳能热水器主要由两部分构成：一部分是由许多根玻璃吸热管组成的集热器，每根玻璃吸热管由双层玻璃管组成，双层玻璃管之间是真空，如图乙所示是玻璃吸热管的工作原理图，它的结构与保温瓶的玻璃内胆相似，只是在玻璃吸热管的内表面涂了一层黑色的吸热材料;另一部分是保温储水箱，保温储水箱下部与玻璃吸热管相通。
?? 请回答以下问题：
(1)当太阳光入射到黑色的吸热层上时，这是通过_________的方式改变内能，将管内的水加热的．
(2)你认为________?(选填“能”或“不能”)将黑色的吸热材料涂在玻璃吸热管的外表面上，理由是_________________．
(3)这台太阳能热水器的水箱容积为120?L，那么水箱内装满水时，在一般的光照条件下，太阳能每天可将满箱20℃的水加热到70℃，则水吸收的热量为_______.[水的比热容是4.?2X103J/(kg·℃)]
(4)如果热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%，在与阳光垂直的地球表面上每平方米得到的太阳辐射功率约为P?=1?400?W.如果将整箱水的温度从20℃加热到70?℃，需要阳光照射5h，那么热水器上集热器的面积至少要多少？(写出解题过程)
18.中国的天才科学家曹原，成功实现了石墨烯的“超导电实验”，为超导研究打开了一扇新的大门，可能成为常温超导体研究的里程碑。现有一个小型水电站，如图所示，发电机提供的电压U=250V，保持恒定，通过输电线向较远处用户输电，输电线的总电阻R0=0.15Ω，闭合开关S，若发电机提供给电路的总功率P=50kW。请完成以下问题：
(1)水电站的发电机是利用______原理工作的，用来发电的水能是______(选填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)通过输电线的电流；
(3)输电线上发热损耗的电功率；
(4)若将输电线改为超导输电线，与原来相比，每天节省的电能可把多少千克的水从20℃加热到80℃？[不计热量损失，c水=4.2×103J/(kg?℃)，计算结果取整数]
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：A、超导体电阻为零，电流流过超导体时，超导体不能发热，超导体不能用来制作电饭锅中的电热丝，故A错误；
B、手机是利用电磁波来传递信息的，故B正确；
C、天然气不能在短时间内形成，天然气是不可再生能源，故C错误；
D、大亚湾核电站利用的是核裂变释放的能量，故D错误；
故选：B。
利用下列知识分析判断：
(1)超导体电阻为零，电流流过超导体时，超导体不能发热，超导体不能用来制作电饭锅中的电热丝；
(2)手机是利用电磁波来传递信息的；
(3)能在短时间内形成的能源属于可再生能源，不能在短时间内形成的能源属于不可再生能源；
(4)现在的核电站是利用核裂变释放的能量发电的。
本题考查了超导体的性质、手机信息的传递、能源的分类、核电站的工作原理，涉及的知识点较多，是一道学科综合题，但难度不大，是一道基础题。
2.【答案】A
【解析】解：
A、能量的转化和转移是具有方向性的，故A错误，符合题意；
B、核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的。核电站的核心设备是核反应堆，核反应堆是通过可控裂变(链式反应)释放能量的，故B正确，不符合题意；
C、可燃冰不能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源，故C正确，不符合题意；
D、太阳能可以转化为其他形式的能，故D正确，不符合题意。
故选：A。
(1)能量的转化和转移时具有方向性的；
(2)核反应堆主要利用核裂变的可控链式反应来发电的；
(3)可以从自然界源源不断地得到的能源称之为可再生能源；一旦消耗就很难再生的能源称之为不可再生能源；
(4)根据能量的转化分析。
本题考查了能源的来源和利用，熟悉能源间的相互转化及转化的方式即可解答，难度不大。
3.【答案】D
【解析】解：A、可见光是一种电磁波，波速等于其他的电磁波的速度，故A错误；
B、超导体主要应用在高压输电线上，不能应用在利用电流热效应工作的电器中，所以不可用来制造电饭煲，故B错误；
C、天然气、核能、太阳能都是清洁能源，天然气、核能属于不可再生能源，太阳能是可再生能源，故C错误；
D、声波与微波都是波，都具有波的性质，都具有能量且可以传递信息，故D正确。
故选：D。
(1)光是一种电磁波，不同频率的电磁波在同种介质中的传播速度相同，电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s；
(2)超导体主要应用在高压输电线上，不能应用在利用电流热效应工作的电器中；
(3)天然气、核能、太阳能都是清洁能源，天然气、核能属于不可再生能源；
(4)声波与电磁波都是波，都具有波的性质。
本题考查学生对电磁波的传播、超导体、能源的分类以及信息的传递等知识，属于对基础性知识的考查。
4.【答案】C
【解析】
本题考查学生对能源、半导体、电磁波以及核裂变等相关知识的掌握情况，属于基础内容的考查，比较简单。
(1)能量是守恒的，但有些能源为高品质能源，可以直接利用，而能源在利用中会转化为不能直接应用的低品质能源，我们可以利用的能源是有限的，并且能量的转化有时是不可逆的；
(2)二极管是由半导体做成的器件，它具有单向导电性；
(3)现在的核电站是利用核裂变释放的能量发电的；
(4)5G网络通信主要是利用电磁波传递信息的。
【解答】
A.能量虽然是守恒的，总量不变，但是我们可以利用的能源是有限的，并且能量的转化有时是不可逆的，所以人类利用能源时需要节约，故A错误；
B.LED灯的核心元件发光二极管是由半导体材料制成的，故B错误；
C.目前的核电站利用的是可控核裂变释放的能量，故C正确；
D.5G网络通信主要是利用电磁波传递信息的，故D错误。
故选C。
5.【答案】A
【解析】
解决此类问题需要了解核能发电的过程及能量转化过程。
核电站发电过程：核能先转化为水的内能，水受热以后温度升高会产生大量的水蒸气，水蒸气会推动蒸汽轮机转动，将内能转化为机械能，蒸汽轮机又带动发电机转动，最后发电机将机械能转化为电能。
【解答】
A.核电站在发电过程中，核能先转化为水的内能，使水的温度升高，故A正确；
B.水受热以后温度升高，会产生大量的水蒸气，水蒸气会推动蒸汽轮机转动，将内能转化为机械能，故B错误；
C.蒸汽轮机带动发电机转动，发电机将机械能转化为电能，故C错误；
D.电取暖器工作时，是将电能转化为内能的过程，故D错误。
故选A。
6.【答案】D
【解析】解：
A、核能是不可再生能源，太阳能、风能都属于可再生能源，故A错误；
B、太阳能电池可将太阳能直接转化为电能，故B错误；
C、核反应堆中发生的是可控制的核裂变，核电站发电的过程是将核裂变产生的核能转化为内能，再通过汽轮发电机转化为电能，故C错误；
D、能量转化过程是有方向性的，是不可逆的，所以必须节约能源，故D正确。
故选：D。
(1)可再生能源可以在短时间内形成，不可再生能源不可在短时间内形成；
(2)太阳电池把太阳能转化为电能；
(3)核电站是利用裂变的链式反应释放出巨大能量的原理制成的，其中在核电站中链式反应的速度和规模是人为控制的；
(4)能量的转移与转化是有方向性的；
此题考查了能量的转化及分类，能量转化现象是生活中常见的现象，难度不大。
7.【答案】A
【解析】解：新能源汽车与常规汽车相比，最大的优点是可减少污染物的排放，可减轻大气污染，有利于减少雾霾天气，也可减少酸雨危害和城市热岛效应，故A正确；
故选：A。
新能源汽车可减少污染物的排放，可减轻大气污染，利于减弱城市热岛效应。
本题考查了新能源的利用，这类问题是现在中考的热点，难度不大。
8.【答案】C
【解析】
本题考查太阳能和风能的利用，风能和太阳能都是清洁能源，且能量取之不尽用之不竭，能够巧妙的设计利用是关键。
自然界中的风能和太阳能是能量巨大的资源，现在科学家都在设计装置利用它们的能量；风扇式发电机可以通过风吹动扇片转动，把风能转化为电能；太阳能电池可以把太阳能转化为电能。
【解答】
A.小风扇的作用是通过风吹动扇片转动，把风能转化为电能，故A错误；
B.太阳能电池板可以把太阳能转化为电能，故B错误；
C.这种新能源路灯是集太阳能发电和风力发电为一体的发电用电设备，故C正确；
D.太阳能电池板的光电转化效率不是百分之百，所以它只把接收到的太阳能部分转化为电能，故D错误。
故选C。
9.【答案】D
【解析】解：
A、化学电池中含有汞、镉、锂等金属元素，铅酸蓄电池中有铅电极板和电解液，随意丢弃废旧电池会污染环境，破坏生态，故A错误；
B、空矿泉水瓶属于可回收垃圾，随意丢弃不符合节能环保理念，故B错误；
C、即使水资源丰富的地方仍然需要节约用水，故C错误；
D、用布袋代替一次性塑料袋购，减少了塑料袋的使用能减少白色污染，减少化工生产产生的温室气体，故D正确；
故选：D。
节能环保指的是生产时所耗用的能量要尽量减少，特别是减少二氧化碳的排放量，减缓生态恶化；可以从节电、节能等环节来改变生产细节，据此进行分析解答即可。
本题主要考查了节能减排的措施，一定要养成节约能源的好习惯。
10.【答案】C
【解析】
此题考查热岛效应的形成原因和改进措施，是当前关于环保方面和一个热点。
“温室效应”主要是由大气层中二氧化碳的浓度增加引起的；
可以通过增加公园面积，种植树木花草，建造人工湖等减弱“热岛效应”。
【解答】
AB.“温室效应”主要是由大气层中二氧化碳的浓度增加引起的，大力发展低碳经济，能减少二氧化碳的排放，降低温室效应带来的影响，故AB正确，不符合题意；
C.热岛效应会使城市的平均气温比乡村高一些，故C错误，符合题意；
D.增加城市人工水面，可以有效降低气温；扩大城市绿化面积，绿色植物可以吸附空气中的烟尘和有害气体，可以起到净化空气的作用，可以减轻城市热岛效应，故D正确，不符合题意。
11.【答案】B
【解析】
本题是一道材料、现代通信、能源的综合应用题，涉及到可再生能源、通信卫星、信息传递、半导体材料的应用等知识，虽难度不大，但需要学生加强基础知识的积累。
(1)人类开发利用后，在相当长的时间内，不可能再生的自然资源叫不可再生资源，主要指自然界的各种矿物、岩石和化石燃料；可再生的能源泛指从自然界获取的，可以再生的非化石能源，目前主要是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能和海洋能等自然能源；?
(2)导航是利用电磁波来传递信息的；
(3)能量在转化或转移过程中总量保持不变，但是人类可利用的能源是有限的；
(4)二极管、三极管、集成电路和一些敏感电阻等是由半导体材料制成的。
【解答】
A.火山岩油气属于不可再生能源，故A不正确；
B.因电磁波可以在真空中传播，且传播速度快，所以“北斗”导航系统是利用电磁波进行定位和导航的，故B正确；
C.能量在转化或转移过程中总量保持不变，但能量的转化是有方向性，人类可利用的能源是有限的，因此要注意能源危机，故C不正确；
D.?5G手机的芯片是由半导材料制成的，故D不正确。
故选B。
12.【答案】B
【解析】解：A、频繁开启电冰箱门，冰箱致冷效果降低，不利于节约电能，故A不符合题意；
B、照明时采用新型节能灯，不影响照明的前提下能节约电能，故B符合题意；
C、电视机不使用时处于待机状态，也会消耗电能，这样会浪费电能，故B不符合题意；
D、多使用内燃机作为动力的汽车，排放的废气就多，这样不符合减排的要求，故D不符合题意。
故选：B。
“节能减排”指的是生产时所耗用的能量要尽量减少，特别是减少二氧化碳的排放量，减缓生态恶化；可以从节电、节能等环节来改变生产细节，据此进行分析解答即可。
本题主要考查了家用电器的节能措施，一定要养成节约用电的好习惯。
13.【答案】0.9? 28%
【解析】
解：(1)由题知，Q放=mq=2.7×107J，
则需要完全燃烧煤的质量：
m=Q放q=2.7×107J3.0×107J/kg=0.9kg；
(2)使用太阳能路灯的有用能量：
由P=Wt可得，W电=Pt=35W×60×3600s=7.56×106J，
太阳光辐射到该太阳能电池板的能量(总能量)
W总=2.7×107J，
该太阳能路灯的能量转化效率：
η=W电W总×100%=7.56×106J2.7×107J×100%=28%。
故答案为：0.9；28%。
(1)知道煤的热值q和煤完全燃烧放出的热量(吸收的太阳能)，利用Q放=mq求需要完全燃烧煤的质量；
(2)知道路灯的电功率和用电时间，利用P=Wt求路灯消耗的电能，这是有用能量；太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为总能量，利用效率公式求该太阳能路灯的能量转化效率。
本题考查了燃料完全燃烧放出热量的计算、消耗电能的计算、效率的计算，涉及到新开发的太阳能路灯使用时的能量转化，灵活运用所学知识解决实际问题，有意义！
14.【答案】不可? 热值? 4000
【解析】解：
(1)“可燃冰”开发使用后，会越来越少，不可能在短期内从自然界中得到补充，所以“可燃冰”属于不可再生能源；
在同等条件下，包含质量相同，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的近20倍，说明“可燃冰”的热值很大；
(2)1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量：
Q放=mq可燃冰=1kg×8.4×108J/kg=8.4×108J，
由题知，Q吸=Q放=8.4×108J，
根据Q吸=cm△t可得，加热水的质量：m′=Q吸c水△t=8.4×108J4.2×103J/(kg?℃)×50℃=4000kg。
故答案为：不可；热值；4000。
(1)化石能源、核能等能源会越用越少，不能在短期内从自然界中得到补充，这类能源称为不可再生能源；可以从自然界中源源不断地获得的能源叫可再生能源，如风能、水能、太阳能、生物质能；1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫这种燃料的热值，据此回答；
(2)利用Q放=mq求出1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量；由题知，Q吸=Q放，知道水的比热容、水的温度变化量，根据Q吸=cm△t可求水的质量。
本题考查了学生对不可再生能源、燃料的热值、燃料完全燃烧放热公式、吸热公式的掌握和运用，因条件已给出，难度不大。
15.【答案】方向性? 不是
【解析】解：能量在转化和转移的过程中，都是具有方向性的，不能反过来转化；核能在使用后，短时间内不能源源不断的获得，属于不可再生能源。
故答案为：方向性；不是。
能量的转化和转移都是具有方向性的，不能反过来转化；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。
本题考查了能量的转化和能源的分类，属于基础知识，要掌握。
16.【答案】排斥? 半导体? 二次
【解析】解：
(1)磁悬浮列车中有一种是利用同名磁极排斥的原理，使列车与导轨脱离接触，减小了车体与轨道之间的摩擦，从而突破了以往列车的速度极限；
(2)硅光太阳能电池板是用半导体材料制成的；
(3)电能是通过太阳能转化得到的，属于二次能源。
故答案为：排斥；半导体；二次。
(1)同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；
(2)太阳能电池板中有很多半导体元件；
(3)一次能源是指可以从自然界直接获取的能源，如煤、石油、天然气、太阳能；二次能源则是指由一次能源直接或间接转换成其他种类和形式的能量资源，例如：电力、煤气、汽油、柴油、焦炭、洁净煤、激光和沼气等。
此题考查了磁悬浮列车的基本原理、半导体材料的应用和能源的分类，是一道综合题，考查的知识点较多，难度不大。
17.【答案】解：
(1)当太阳光入射到黑色的吸热层上时，将内能传递给管内的水，使水的内能增大；
(2)玻璃是热的不良导体，集热管中又有真空层，不利于将热量传递给管内的水，不能将黑色的吸热材料涂在玻璃吸热管的外表面；
(3)水的体积V=120L=0.12m3，
由ρ=mV得水的质量：
m=ρ水V=1×103kg/m3×0.12m3=120kg；
水吸收的热量：
Q吸=cm(t?t0)=4.2×103J/(kg?℃)×120kg×(70℃?20℃)=2.52×107J；
(4)设热水器上集热器的面积为S，
则这台太阳能热水器获得的辐射功率：P太=S×1400W/m2；
由P=Wt可得太阳照射5h获得的太阳能：
W总=P太t=S×1400W/m2×5×3600s；
由η=W有用W总可得：
Q吸′=W有=W总η=S×1400W/m2×5×3600s×40%；
所以，热水器上集热器的面积：
S=Q吸′1400W/m2×5h×40%=2.52×107J1400W/m2×5×3600s×40%=2.5m2。
答：(1)热传递；
(2)不能；双层玻璃管中间是真空，不利于热量传递给管内的水；
(3)2.52×107?J；
(4)热水器上集热器的面积至少要2.5m2。
【解析】本题考查了学生对密度公式、吸热公式和热值公式的运用，要学会审题，从复杂的题干中搜集有用信息，计算时注意温度升高了(△t)、升高(△t)和升高到(末温)的区别。
(1)改变内能的方式有两种：做功和热传递；
(2)玻璃吸热管的内表面涂了一层黑色的吸热材料，吸收太阳辐射热，传递给水，水吸热温度升高；若将黑色的吸热材料涂在玻璃吸热管的外表面，因为玻璃是热的不良导体，集热管中又有真空层，不利于将热量传递给管内的水；
(3)根据ρ=mV求出水的质量；知道水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸=cm(t?t0)求水吸收的热量；
(4)利用热水器上的集热器对太阳能的利用效率，计算出太阳能热水器接受的热量；然后再利用功率的公式P=Wt计算出1m2所接受的热量，最后计算出热水器上集热器的面积S。
18.【答案】电磁感应? 可再生
【解析】解：
(1)发电机是通过运动产生电能，即是利用电磁感应现象的原理制成的；
水能是一种可再生能源，资源丰富；
(2)由题知，发电机提供的电压U=250V，提供给电路的总功率P=50kW，
根据P=UI得，
通过输电线的电流：
I=PU=50×103W250V=200A；
(2)输电线上损耗的功率为：
P0=I2R0=(200A)2×0.15Ω=6000W=6kW；
(3)节省的电功率等于损耗的热功率，
则每天节省的电能为：
W=P0t1=6kW×24h=144kW?h=5.184×108J，
水吸收的热量等于节省的电能，即Q吸=W=5.184×108J，
根据Q吸=cm△t得，
水的质量为：
m=Q吸c水△t=5.184×108J4.2×103J/(kg?℃)×(80℃?20℃)≈2057kg。
答：(1)电磁感应；可再生；
(2)通过输电线的电流为200A；
(3)输电线上发热损耗的电功率为6kW；
(4)每天节省的电能可把2057千克的水从20℃加热到80℃。
(1)利用发电机的制作原理是电磁感应现象，即发电过程是将机械能转化为电能的过程；
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；
(2)根据P=UI算出通过输电线的电流；
(3)根据P=I2R求输电线上发热损耗的电功率；
(4)节省的电功率等于损耗的热功率，根据W=P0t1算出每天节省的电能，水吸收的热量等于节省的电能，即Q吸=W，根据Q吸=cm△t算出水的质量。
本题主要考查了电功率的计算、电功的计算以及热量的计算等知识，有一定的难度。