解题思路:(1)要解答本题需掌握:可再生能源是能在短时间内形成的能源,可再生资源特点是取之不尽用之不竭.
(2)发电机是把机械能转换为电能的装置,通电导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中产生感应电流,故电路中不需要电源.
(3)已知获得的动能和转化效率,以及工作时间,根据公式P=[W/t]可求发电功率.
(4)已知发电功率和工作时间,根据公式W=Pt可求产生的电能,再利用公式Q=qm求出标准煤的质量.
(5)能量守恒定律指:能量可以从某一种形式转化为另一种形式,或从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中能量的总量保持不变;能量转化具有方向性.
(1)在风能、石油、天然气、煤”这些能源中,风能是可再生能源,石油、天然气、煤是不可再生能源.
故答案为:风能.
(2)a图中开关闭合后,电路中有电流,通电导体或线圈受到磁场力的作用发生运动,不符合题意;
b图开关闭合后,在外力作用下使导体左右移动,切割磁感应线,则电流表指针发生偏转,说明此时有感应电流产生,这是电磁感应现象,是发电机的工作原理,符合题意.
故选b.
(3)获得的电能W电=η×W动=20%×2.4×106J=4.8×105J,
这台风机的发电功率P=[W/t]=
4.8×105J
60s=8×103W.
答:这台风机的发电功率为8×103W.
(4)这台风机工作1h所发电能W=Pt=8×103W×3600s=2.88×107J,
所以需要燃烧煤的质量m=[W/q]=
2.88×107J
3×107J/kg=0.96kg.
答:这台风机工作1h所发电能相当于完全燃烧0.96kg标准煤.
(5)冬天,火炉把自己的内能传递给房间里的空气,供人们取暖;到了春天,不能把这些内能重新收集起来,来年再用,说明能量的转移有方向性.汽车制动时,由于摩擦,动能转化成了地面、空气的内能,这些能量不能自动地用来再次开动汽车,说明能量的转化有方向性.
点评:
本题考点: 可再生能源的特点;发电机的构造和原理;能量的转化与转移的方向性;热量的计算;实际功率.
考点点评: (1)本题考查电能、电功率、质量等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,还考查了风的形成,解题过程中要注意单位的换算.
(2)能量守恒定律告诉我们能量总量是不变的,但方向性告诉我们有些有用能量会越来越少的.