2021屆高中物理新教材同步必修第三冊(cè) 第12章 4　能源與可持續(xù)發(fā)展

4能源與可持續(xù)發(fā)展[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1．知道自然界中能量的轉(zhuǎn)化情況，知道能量守恒定律的內(nèi)容.2.知道能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性，知道什么是能量耗散.3.知道什么是不可再生能源和可再生能源，了解能源的利用與社會(huì)發(fā)展的關(guān)系．一、能量守恒定律能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變．這個(gè)規(guī)律叫作能量守恒定律．二、能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性1．能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性：一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不可逆的．2．能量耗散(1)能量耗散的概念：燃料燃燒時(shí)一旦把熱量釋放出去，就不會(huì)再次自動(dòng)聚集起來供人類重新利用．電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，電能又通過燈泡轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和光能，熱和光被其他物質(zhì)吸收之后變成周圍環(huán)境的內(nèi)能，我們很難把這些散失的能量收集起來重新利用．(2)能量品質(zhì)降低：能量耗散雖然不會(huì)導(dǎo)致能量總量的減少，卻會(huì)導(dǎo)致能量品質(zhì)的降低，從便于利用的能源變成不便于利用的能源．(3)能量耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性．三、能源的分類與應(yīng)用1．可再生能源：在自然界中可以再生的能源，如：水能、風(fēng)能、潮汐能等．2．不可再生能源：自然界中無法在短時(shí)間內(nèi)再生的能源，如：煤炭、石油、天然氣等．3．我國在能源的開發(fā)利用方面，有以下幾種發(fā)電方式：太陽能發(fā)電、水力發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電、核能發(fā)電．四、能源與社會(huì)發(fā)展1．人類對(duì)能源的利用大致經(jīng)歷了三個(gè)時(shí)期，即柴薪時(shí)期、煤炭時(shí)期、石油時(shí)期．2．人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的核心是追求發(fā)展與資源、環(huán)境的平衡．人類要樹立新的能源安全觀，轉(zhuǎn)變能源的供需模式：既要提倡節(jié)能，又要發(fā)展可再生能源以及天然氣、清潔煤和核能等清潔能源．判斷下列說法的正誤．(1)能源是取之不盡、用之不竭的．(×)(2)在利用能源的過程中，能量在數(shù)量上并未減少．(√)(3)能源是有限的，特別是常規(guī)能源，如煤、石油、天然氣等．(√)(4)隨著人類科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們總有一天會(huì)設(shè)計(jì)出不消耗能量，但能源源不斷對(duì)外做功的機(jī)器．(×)(5)地球上總能量不變，所以我們不需要節(jié)約能源．(×)(6)大量消耗常規(guī)能源會(huì)使環(huán)境惡化，所以提倡開發(fā)利用新能源．(√)一、能量的轉(zhuǎn)化與守恒1．自然界中不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，一種形式的能量減少一定伴隨著其他形式的能量增加，能量的總量保持不變．2．能量守恒定律的適用范圍能量守恒定律是貫穿物理學(xué)的基本規(guī)律，是在各種自然現(xiàn)象中普遍適用的一條規(guī)律．3．能量守恒定律的表達(dá)式(1)E初＝E末，初狀態(tài)各種能量的總和等于末狀態(tài)各種能量的總和．(2)ΔE增＝ΔE減，某些能量的增加量等于其他能量的減少量．4．應(yīng)用步驟(1)明確研究對(duì)象及研究過程；(2)明確該過程中，哪些形式的能量在變化；(3)確定參與轉(zhuǎn)化的能量中，哪些能量增加，哪些能量減少；(4)列出增加的能量和減少的能量之間的守恒式(或初、末狀態(tài)能量相等的守恒式)．四川省“十二五”水利發(fā)展規(guī)劃指出，若按現(xiàn)有供水能力測(cè)算，四川省供水缺口極大，蓄引提水是目前解決供水問題的重要手段之一．某地要把河水抽高20m進(jìn)入蓄水池，用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)效率為80%的皮帶，帶動(dòng)效率為60%的離心水泵工作．工作電壓為380V，此時(shí)輸入電動(dòng)機(jī)的電功率為19kW，電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為0.4Ω.已知水的密度為1×103kg/m3，重力加速度取10m/s2.求：(1)電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻消耗的熱功率；(2)將蓄水池蓄入864m3的水需要的時(shí)間(不計(jì)進(jìn)、出水口的水流速度)．答案(1)1.0×103W(2)2×104s解析(1)設(shè)電動(dòng)機(jī)的電功率為P，由P＝UI得I＝eq\f(P,U)＝eq\f(19kW,380V)＝50A設(shè)電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻r上消耗的熱功率為Pr，則Pr＝I2r＝502×0.4W＝1.0×103W.(2)設(shè)蓄水總質(zhì)量為M，所用抽水時(shí)間為t，已知抽水高度為h＝20m，容積為V＝864m3，水的密度為ρ＝1×103kg/m3，則M＝ρV＝1×103×864kg＝8.64×105kg設(shè)質(zhì)量為M的河水增加的重力勢(shì)能為ΔEp，則ΔEp＝Mgh設(shè)電動(dòng)機(jī)的輸出功率為P0，則P0＝P－Pr根據(jù)能量守恒定律得P0t×60%×80%＝ΔEp代入數(shù)據(jù)解得將蓄水池蓄入864m3的水需要的時(shí)間t＝2×104s.(多選)關(guān)于“能量耗散”的下列說法中，正確的是()A．能量在轉(zhuǎn)化過程中，有一部分能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，我們無法把這些內(nèi)能收集起來重新利用，這種現(xiàn)象叫作能量耗散B．能量在轉(zhuǎn)化過程中變少的現(xiàn)象叫能量耗散C．能量耗散表明，在能源的利用過程中，即在能量的轉(zhuǎn)化過程中，能量的數(shù)量并未減少，但在可利用的品質(zhì)上降低了，從便于利用的能源變成不便于利用的能源，而自然界的能量是守恒的D．能量耗散表明，各種能量在不轉(zhuǎn)化時(shí)是守恒的，但在轉(zhuǎn)化時(shí)是不守恒的答案AC解析由能量耗散的定義可知A項(xiàng)說法正確；能量耗散是指能源的可利用品質(zhì)下降，但能量仍然是守恒的，C項(xiàng)說法正確．二、能源的分類與應(yīng)用1．地球上的絕大部分能源來源于太陽的輻射能2．能源的分類(1)可再生能源：自然界可以源源不斷地提供，或在自然界中可以再生，如：水能、風(fēng)能、潮汐能．(2)不可再生能源：自然界無法在短時(shí)間內(nèi)再生，如：煤炭、石油、天然氣．關(guān)于能源、能量，下列說法正確的是()A．可再生能源是未來理想能源的一個(gè)重要發(fā)展方向B．核能的利用會(huì)造成放射性污染，所以應(yīng)該關(guān)閉核電站C．能量是守恒的，不會(huì)發(fā)生能源危機(jī)D．化石能源、水能、核能，不能在短期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充，這類能源稱為不可再生能源答案A解析可再生能源足夠清潔、無污染，可以保證不會(huì)嚴(yán)重影響環(huán)境，是未來理想能源的一個(gè)重要發(fā)展方向，選項(xiàng)A正確；核電站的建設(shè)與運(yùn)行若有疏漏會(huì)造成環(huán)境污染，同時(shí)核廢料具有放射性，但不應(yīng)該關(guān)閉核電站，應(yīng)該合理地利用，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由于能量的轉(zhuǎn)化具有方向性，所以無節(jié)制地消耗能源會(huì)造成能源危機(jī)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；化石能源、核能不可能在短期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充，所以它們屬于不可再生能源；而水能可以從自然界不斷地得到，屬于可再生能源，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．針對(duì)訓(xùn)練(多選)以下說法正確的是()A．煤、石油、天然氣等燃料的最初來源可追溯到太陽能B．汽油是一種清潔能源C．水能是可再生能源D．煤、石油等常規(guī)能源是取之不盡、用之不竭的答案AC解析煤、石油、天然氣等是動(dòng)植物轉(zhuǎn)化成的，其最初來源可追溯到太陽能，選項(xiàng)A對(duì)；汽油燃燒會(huì)引起一些化合物的產(chǎn)生，導(dǎo)致有毒氣體的生成，選項(xiàng)B錯(cuò)；水能是可再生能源，選項(xiàng)C對(duì)；煤、石油、天然氣等儲(chǔ)量是有限的，是不可再生能源，選項(xiàng)D錯(cuò)．三、能源與社會(huì)發(fā)展1．能源的重要性：能源是社會(huì)存在與發(fā)展永遠(yuǎn)不可或缺的必需品，是國民經(jīng)濟(jì)運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，它與材料、信息構(gòu)成現(xiàn)代社會(huì)的三大支柱．2．能源和環(huán)境污染(1)溫室效應(yīng)：石油、煤炭的燃燒增加了大氣中二氧化碳的含量，由于二氧化碳對(duì)長(zhǎng)波的輻射有強(qiáng)烈的吸收作用，且像暖房的玻璃一樣，只準(zhǔn)太陽光的熱輻射進(jìn)來，不讓室內(nèi)長(zhǎng)波熱輻射出去，使地球氣溫上升，這種效應(yīng)叫溫室效應(yīng)．溫室效應(yīng)造成的影響：溫室效應(yīng)使兩極的冰雪融化，海平面上升，淹沒沿海城市，使海水倒流入河流，從而使耕地鹽堿化；溫室效應(yīng)使全球降水量變化，影響氣候和植被變化，影響人體健康．(2)酸雨：酸雨是指pH值小于5.6的雨、雪或其他形式的大氣降水．形成酸雨的主要原因是燃燒煤炭和石油，以及工業(yè)生產(chǎn)等釋放到大氣中的二氧化硫等物質(zhì)使雨水酸度升高，形成“酸雨”，腐蝕建筑物、酸化土壤．(3)光化學(xué)煙霧：內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)的高溫使空氣和燃料中的多種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生氮的氧化物和碳?xì)浠衔铮@些化合物在大氣中受到紫外線的照射，產(chǎn)生二次污染物質(zhì)——光化學(xué)煙霧．這些物質(zhì)有毒，能引起人的多種疾?。硗?，常規(guī)能源燃燒時(shí)產(chǎn)生的浮塵也是一種污染物．(多選)關(guān)于“溫室效應(yīng)”，下列說法中正確的是()A．太陽能源源不斷地輻射到地球上，由此產(chǎn)生了“溫室效應(yīng)”B．石油和煤炭燃燒時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳增加了大氣中二氧化碳的含量，由此產(chǎn)生了“溫室效應(yīng)”C．“溫室效應(yīng)”使得地面氣溫上升，兩極冰雪融化D．“溫室效應(yīng)”使得土壤酸化答案BC解析“溫室效應(yīng)”的產(chǎn)生是由于石油和煤炭燃燒時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳增加了大氣中二氧化碳的含量．它的危害是使地面氣溫上升、兩極冰雪融化、海平面上升、淹沒沿海城市、海水河流倒灌、耕地鹽堿化等，故B、C正確.1．(能量的轉(zhuǎn)化與守恒)下列對(duì)能量守恒定律的認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤的是()A．某種形式的能量減少，一定存在其他形式的能量增加B．某個(gè)物體的能量減少，必然有其他物體的能量增加C．不需要任何外界的動(dòng)力而持續(xù)對(duì)外做功的機(jī)器——永動(dòng)機(jī)是不可能制成的D．石子從空中落下，最后靜止在地面上，說明能量消失了答案D解析根據(jù)能量守恒定律得知，某種形式的能量減少，必然有其他形式的能量增加，故A正確；根據(jù)能量守恒定律得知，某個(gè)物體的能量減少，必然有其他物體的能量增加，故B正確；不需要任何外界的動(dòng)力而持續(xù)對(duì)外做功的機(jī)器——永動(dòng)機(jī)不可能制成，故C正確；石子從空中落下，到最后靜止在地面上，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為石子及周圍物體的內(nèi)能，能量并沒有消失，故D錯(cuò)誤．2．(能量耗散)(多選)下列對(duì)能量耗散理解正確的是()A．能量耗散說明能量在不斷減少B．能量耗散遵守能量守恒定律C．能量耗散說明能量不能憑空產(chǎn)生，但可以憑空消失D．能量耗散從能量角度反映出自然界的宏觀過程具有方向性答案BD解析在發(fā)生能量轉(zhuǎn)化的宏觀過程中，其他形式的能量最終轉(zhuǎn)化為流散到周圍環(huán)境的內(nèi)能，無法再回收利用，這種現(xiàn)象叫能量耗散．能量耗散并不違反能量守恒定律，宇宙中的能量既沒有減少，也沒有消失，它從能量角度反映出自然界的宏觀過程具有方向性，故A、C錯(cuò)誤，B、D正確．3．(能源的開發(fā)、利用及環(huán)境保護(hù))關(guān)于能源的開發(fā)和節(jié)約，你認(rèn)為下列哪些觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的()A．常規(guī)能源是有限的，無節(jié)制地利用常規(guī)能源，如石油之類，是一種盲目的短期行為B．根據(jù)能量守恒定律，擔(dān)心能源枯竭是一種杞人憂天的表現(xiàn)C．能源的開發(fā)和利用，必須要同時(shí)考慮其對(duì)環(huán)境的影響D．通過核聚變和平利用核能是目前開發(fā)新能源的一種新途徑答案B解析能量雖然守恒，但能量耗散導(dǎo)致能量的品質(zhì)降低，從便于利用的能源變成不便于利用的能源，也往往對(duì)環(huán)境產(chǎn)生破壞，從而應(yīng)開發(fā)新型的清潔型的能源，故B錯(cuò)．4.(能源的開發(fā)、利用)如圖1所示是我國某風(fēng)能發(fā)電基地，全球可利用的風(fēng)能為2×107MW(1MW＝106W)，比地球上可開發(fā)利用的水能總量還要大10倍，我國風(fēng)能資源總儲(chǔ)量約1.6×105MW.2012年7月4日裝機(jī)容量達(dá)到2240萬千瓦的三峽水電站，已成為全世界最大的水力發(fā)電站和清潔能源生產(chǎn)基地．下列說法正確的是()圖1A．風(fēng)力發(fā)電是把風(fēng)的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能B．我國風(fēng)能資源總儲(chǔ)量約為7個(gè)三峽水電站的裝機(jī)容量C．風(fēng)力發(fā)電過程違反能量守恒定律D．水能和風(fēng)能都是清潔能源且都是不可再生能源答案B5．(能源的開發(fā)、利用)三峽水利工程的壩高h(yuǎn)0＝185m，正常水位為h＝175m，水庫容積V＝3.93×1010m3，裝機(jī)容量(發(fā)電機(jī)的總功率)P＝1.768×107kW，假設(shè)發(fā)電機(jī)效率為η＝80%，試根據(jù)這些數(shù)據(jù)計(jì)算出三峽水利樞紐的流量Q，并寫出每個(gè)物理量應(yīng)選用的單位．(不進(jìn)行具體計(jì)算，用字母表示)答案見解析解析設(shè)在時(shí)間Δt內(nèi)，有ΔV的水通過三峽水利樞紐，則：Q＝eq\f(ΔV,Δt)，ΔV＝QΔt.減少的勢(shì)能ΔEp＝mgh＝ΔV·ρgh＝QΔtρgh，發(fā)電機(jī)的功率：P＝eq\f(ΔEp·η,Δt)＝eq\f(QΔtρgh·η,Δt)＝Qρghη，流量為Q＝eq\f(P,ρghη).其中Q的單位為m3/s，P的單位為W，ρ的單位為kg/m3，g的單位為m/s2，h的單位為m.考點(diǎn)一能量轉(zhuǎn)化與能量耗散1．有關(guān)能量守恒定律，下列說法正確的是()A．能量守恒定律只適用于機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化B．能量守恒定律只適用于能量轉(zhuǎn)化過程C．“摩擦生熱”是創(chuàng)造了熱，它不符合能量守恒定律D．按照能量守恒定律，宇宙中的能量總和永遠(yuǎn)不會(huì)增減答案D2．下列說法正確的是()A．隨著科技的發(fā)展，永動(dòng)機(jī)是可以制成的B．太陽照射到地球上的光能轉(zhuǎn)化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空間的能量都消失了C．“既要馬兒跑，又讓馬兒不吃草”違背了能量守恒定律，因而是不可能的D．有種“全自動(dòng)”手表，不用上發(fā)條，也不用任何形式的電源，卻能一直走動(dòng)，說明能量可以憑空產(chǎn)生答案C解析永動(dòng)機(jī)是指不消耗或少消耗能量，而可以大量對(duì)外做功的裝置，這種裝置違背了能量守恒定律，所以永動(dòng)機(jī)是永遠(yuǎn)不可能制成的，A錯(cuò)誤；太陽輻射大量的能量，地球只吸收了極少的一部分，使萬物生長(zhǎng)，但輻射到宇宙空間的能量也沒有消失，B錯(cuò)誤；馬要運(yùn)動(dòng)，必須消耗能量，C正確；所謂“全自動(dòng)”手表，內(nèi)部是有能量轉(zhuǎn)化裝置的，一般是一個(gè)擺錘，當(dāng)人戴著手表活動(dòng)時(shí)，擺錘不停擺動(dòng)，給游絲彈簧補(bǔ)充能量，才會(huì)維持手表的運(yùn)行，D錯(cuò)誤．3．(多選)下列關(guān)于能量耗散的說法，正確的是()A．能量耗散使能的總量減少，違背了能量守恒定律B．能量耗散是指耗散在環(huán)境中的內(nèi)能再也不能被人類利用C．能量耗散導(dǎo)致能量品質(zhì)降低D．能量耗散說明能量不能憑空產(chǎn)生，但可以憑空消失答案BC解析能量耗散是能量在轉(zhuǎn)化的過程中有一部分以內(nèi)能的形式被周圍環(huán)境吸收，遵守能量守恒定律，但使得能量品質(zhì)降低，故A錯(cuò)誤，C正確；能量耗散是指耗散在環(huán)境中的內(nèi)能無法再被人類利用，故B正確；能量耗散時(shí)能量既沒有減少，也沒有消失，故D錯(cuò)誤．4．下列哪些現(xiàn)象屬于能量耗散()A．利用水流能發(fā)電變成電能B．電能通過燈泡中的電阻絲轉(zhuǎn)化為光能C．電池的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D．火爐把房子烤暖答案D5.市面上出售一種裝有太陽能電扇的帽子(如圖1所示)．在陽光的照射下，小電扇快速轉(zhuǎn)動(dòng)，能給炎熱的夏季帶來一絲涼意．該裝置的能量轉(zhuǎn)化情況是()圖1A．太陽能→電能→機(jī)械能B．太陽能→機(jī)械能→電能C．電能→太陽能→機(jī)械能D．機(jī)械能→太陽能→電能答案A解析太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存在電池板中，太陽能電池板對(duì)小電動(dòng)機(jī)供電時(shí)，小電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為小電扇快速轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．6．(2019·北京市西城區(qū)高二期中)“神舟六號(hào)”載人飛船上的電子儀器及各種動(dòng)作的控制都是靠太陽能電池供電的，由于光照而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱為光伏效應(yīng)．“神舟”飛船上的太陽能電池就是依靠光伏效應(yīng)設(shè)計(jì)的單晶硅太陽能電池．在正常照射下，太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)23%，單片單晶硅太陽能電池可產(chǎn)生0.6V的電動(dòng)勢(shì)，可獲得0.1A的電流，則每秒照射到這種太陽能電池上的太陽光的能量約為()A．0.01J B．0.06JC．0.26J D．3.6J答案C解析每秒鐘產(chǎn)生的電能為W電＝UIt＝0.06J，轉(zhuǎn)換效率為23%，所以接收的太陽能約為W光＝eq\f(W電,0.23)≈0.26J，故選C.7．中國已成為世界上高鐵系統(tǒng)技術(shù)最全、集成能力最強(qiáng)、運(yùn)營里程最長(zhǎng)、在建規(guī)模最大的國家．報(bào)道稱，新一代高速列車牽引功率達(dá)9000kW，持續(xù)運(yùn)行速度為350km/h.則新一代高速列車沿全長(zhǎng)約1300km的京滬線從北京到上海，在動(dòng)力上耗電約為()A．3.3×104kW·h B．3.1×106kW·hC．1.8×104kW·h D．3.3×105kW·h答案A考點(diǎn)二能源的開發(fā)、利用及環(huán)境的保護(hù)8．(多選)下面關(guān)于能源的說法中正確的是()A．一切能源都是取之不盡、用之不竭的B．能源是有限的，特別是常規(guī)能源，如煤、石油、天然氣等C．大量消耗常規(guī)能源會(huì)使環(huán)境惡化，故提倡開發(fā)利用新能源D．核能的利用對(duì)環(huán)境的影響比燃燒石油、煤炭大答案BC9．使用家電時(shí)，以下做法中，有利于節(jié)約用電的是()A．停用空調(diào)時(shí)，只通過遙控器關(guān)機(jī)B．使用空調(diào)時(shí)總將其自動(dòng)溫度控制器設(shè)定在16℃C．看完電視不是通過遙控器關(guān)機(jī)，而是及時(shí)關(guān)閉電源總開關(guān)D．使用電風(fēng)扇時(shí)，不管溫度多高，都將風(fēng)扇開到最高風(fēng)速擋答案C解析停用空調(diào)時(shí)，可以通過遙控器關(guān)機(jī)，但對(duì)節(jié)約用電無作用，因?yàn)榇龣C(jī)狀態(tài)要消耗電能，故A錯(cuò)誤；使用空調(diào)時(shí)總將其自動(dòng)溫度控制器設(shè)定在16℃會(huì)多耗電，故B錯(cuò)誤；看完電視不是通過遙控器關(guān)機(jī)，而是及時(shí)關(guān)閉電源總開關(guān)，待機(jī)電路斷電，可以節(jié)約用電，故C正確；使用電風(fēng)扇時(shí)，不管溫度多高，都將風(fēng)扇開到最高風(fēng)速擋，這將導(dǎo)致耗電較多，故D錯(cuò)誤．10．(多選)為了減緩大氣中CO2濃度的增加，可以采取的措施有()A．禁止使用煤、石油和天然氣B．開發(fā)利用核能、太陽能C．將汽車燃料由汽油改為液化石油氣D．植樹造林答案BD解析能源與環(huán)境是相互制約的，在目前能源比較短缺的情況下還不能禁止使用常規(guī)能源，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤，B正確；通過植樹造林，可以把太陽輻射到地球的能量轉(zhuǎn)化為生物的能量?jī)?chǔ)存起來，又能吸收大氣中的CO2，釋放出O2，選項(xiàng)D正確．11．某一水力發(fā)電站的水位的平均落差為50m，每秒鐘有6×106kg的水用來發(fā)電，水的重力勢(shì)能有10%轉(zhuǎn)化為電能，g取10m/s2，則()A．每秒鐘水減少的重力勢(shì)能約為3×108JB．發(fā)電的平均功率約為6×108WC．每天的發(fā)電量約為7.2×106kW·hD．若將這些電能以0.5元/度的價(jià)格賣出，則一年收入約為3600萬元答案C12．水能是可再生能源，可持續(xù)地利用水能來發(fā)電，為人類提供“清潔”的能源．若一水力發(fā)電站水流的平均流量為Q(m3/s)，落差為h(m)，發(fā)電效率為η，則該電站一年的發(fā)電量(kW·h)是多少？(一年按365天計(jì)算，g取10m/s2，水的密度ρ＝1×103kg/m3)答案8.76×104ηQh(kW·h)解析每秒鐘水能轉(zhuǎn)化為電能為E＝ηQρgh，也就是發(fā)電功率，所以一年內(nèi)的發(fā)電量E′＝365×24×3600×eq\f(1,3.6)×10－6ηQρgh(kW·h)＝8.76×104ηQh(kW·h)．13.如圖2所示是一種太陽能草坪節(jié)能燈，太陽能電池板供一只“10V9W”的電子節(jié)能燈工作，若太陽能電池板接收太陽能的有效面積為0.3m2，平均1小時(shí)得到的太陽輻射能為4×105J，太陽光平均一天按8小時(shí)計(jì)算，恰好可以供電子節(jié)能燈工作10小時(shí)．問：(結(jié)果保留整數(shù))圖2(1)太陽能節(jié)能燈的能量轉(zhuǎn)化情況；(2)太陽能電池板單位面積上接收太陽能的功率大約是多少？(3)太陽能節(jié)能燈利用太陽能的效率大約是多少？答案(1)見解析(2)370W(3)10%解析(1)能量轉(zhuǎn)化：太陽能→電能→光能(熱能)．(2)太陽能電池板單位面積上接收太陽能的功