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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:
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科目:初中物理 來(lái)源:素質(zhì)教育新學(xué)案·物理·九年級(jí)·全一冊(cè) 題型:064
閱讀以下文章并回答后面的問(wèn)題.
雨、雪、垃圾能發(fā)電科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),大自然中蘊(yùn)藏著巨大的能量,可以通過(guò)多種手段,從21世紀(jì)初期開始,有一定規(guī)模地向雨雪垃圾索電,是完全可以實(shí)現(xiàn)的.
利用積雪發(fā)電:大家知道,積雪的溫度是0℃以下,因此雪中蘊(yùn)藏著巨大的冷能.科學(xué)家提出利用積雪發(fā)電的大膽設(shè)想.它的工作原理是,將蒸發(fā)器放在地面上,將凝縮器放在高山上,再用兩根管子將它們連接在一起,然后抽出管內(nèi)空氣,用地下熱水使低沸點(diǎn)的氟里昂(即現(xiàn)代電冰箱所用的制冷物質(zhì))汽化,并以雪冷卻凝縮器,由于氟里昂的沸點(diǎn)很低,加上管內(nèi)被抽空,所以它就沸騰起來(lái),變成氣體快速向管子的上端跑去,沖擊汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn),從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電.試驗(yàn)證明,1 t雪可把2~4 t氟里昂送上蓄液器.可見雪的發(fā)電本領(lǐng)是十分驚人的.
雪的資源極其豐富,地球上34%的國(guó)家屬多雪地區(qū).我國(guó)東北和新疆北部是全國(guó)下雪天數(shù)最多的地區(qū),每年平均在40天以上,積雪日數(shù)在90天以上.積雪發(fā)電的問(wèn)世,將使茫茫雪原變成人類的又一理想的未來(lái)發(fā)電能源.
利用下雨發(fā)電:目前,科學(xué)家們研究雨能的利用已獲得成功,它是利用一種葉片交錯(cuò)排列,并能自動(dòng)關(guān)閉的輪子,輪子的葉片可以接受來(lái)自任何方向的雨滴,并能自動(dòng)開關(guān),使輪子一側(cè)受力大,另一側(cè)受力小,從而在雨滴沖擊和慣性的作用下高速旋轉(zhuǎn),驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)電.雨能電站可以彌補(bǔ)地面太陽(yáng)能電站的不足,使人類巧妙而完美地應(yīng)用太陽(yáng)能、風(fēng)能、雨能.
我國(guó)南方雨能資源豐富,特別是華東、華南、中南和西南各省的雨水充足,一年四季冰雪期很少,雨季的降雨量一般都比較多,陰雨天利用雨能發(fā)電,陽(yáng)天利用太陽(yáng)能發(fā)電,這樣無(wú)論晴天或陰雨天,人們都可以享受到大自然的恩賜,享受到電能帶來(lái)的光和熱.
微生物電池:在探索微生物能源工作中,一些國(guó)家正在從事著微生物電池的研究.什么是微生物電池呢?它是一種用微生物的代謝產(chǎn)物,做電極活性物質(zhì),從而獲取電能.從研究的進(jìn)展看,作為微生物電池的活性物質(zhì),只限于甲酸、氫、氨等.我們用一種叫產(chǎn)氣單抱菌的細(xì)菌,處理100摩爾椰子汁,使其生成甲酸,然后把以此做電解液的3個(gè)電池串連在一起,生成的電能可使半導(dǎo)體收音機(jī)連續(xù)播放50多個(gè)小時(shí).當(dāng)然,這只是試驗(yàn),但它表現(xiàn)出的事實(shí)是令人神往的.
21世紀(jì)是人類飛向宇宙的時(shí)代,在宇宙飛船這樣的封閉系統(tǒng)中,排泄物的處理確實(shí)是個(gè)必須解決的問(wèn)題.美國(guó)宇宙航行局設(shè)計(jì)了一種一舉兩得的解決方案:用一種芽孢桿菌處理尿,使尿酸分解而生成尿素,在尿素酶的作用下分解尿素產(chǎn)生氨.氨用做電極活性物質(zhì),在鉑電極上產(chǎn)生電極反應(yīng),組成了邀翔太空的理想微生物電池.在宇航條件下,每人每天如果排出22克尿,就能夠獲得47瓦時(shí)的電力.
氫燃料電池,成為微生物能源的又一種電能形式.利用一種產(chǎn)生氫氣能力強(qiáng)的細(xì)菌,在容積為10升的發(fā)酵裝置中,每小時(shí)所產(chǎn)生的近20升氫氣,足以維持3.1~3.5伏燃料電池的工作.科學(xué)日新月異的21世紀(jì),有機(jī)廢水的處理也與微生物電池發(fā)生了密切關(guān)系.在利用微生物處理有機(jī)廢水時(shí),在使廢水無(wú)害化的同時(shí),可以把微生物的代謝產(chǎn)物做微生物電池的活性物質(zhì),從而獲得電能,從這個(gè)角度上,微生物做為同時(shí)解決公害和能源問(wèn)題的一種手段,已引起人們的廣泛注意.盡管微生物電池的研制尚處在萌芽狀態(tài),使用也還只限于一定范圍,但是到21世紀(jì)的某一天,微生物電池就能夠帶動(dòng)著馬達(dá)飛轉(zhuǎn),為人類創(chuàng)造更多的物質(zhì)財(cái)富.
向污泥要能源:城市下水道污泥中富含有機(jī)物質(zhì),其中蘊(yùn)藏著可觀的能量.不少國(guó)家已開始利用厭氧細(xì)菌將下水道污泥“消化”,然后收集其中產(chǎn)生的沼氣作為熱源,并將下水道污泥制成固體燃料.
關(guān)于下水道污泥作為固體燃料的開發(fā)與實(shí)用化研究方面,歐洲國(guó)家居領(lǐng)先地位.日本東京都能源局利用下水道污泥作為燃料發(fā)電的試驗(yàn)也已獲成功.日本能源科學(xué)家還將下水道污泥利用多級(jí)蒸發(fā)法制成固狀物,所得燃料的發(fā)熱量為16 000~18 000 kJ/kg,與煤差不多.
德國(guó)的一家化學(xué)公司將工廠下水道排放的廢水(其中含10%的普通生活污水)進(jìn)行處理,所得活性污泥作為燃料,他們?cè)谙滤牢鬯屑尤胗袡C(jī)凝集劑,再用電力脫水機(jī)脫去部分水分,加入一定比例的粉煤,最后利用壓濾機(jī)榨干水分,用這種方法制成的燃料發(fā)熱量大約是9 200~1 000 kJ/kg,并且將其干燥、粉碎后并不影響其燃燒性能.
從下水道污泥中挖掘潛在能源,不僅開辟了能源新途徑,還可以根本上解決城市下水道污泥污染問(wèn)題.對(duì)改善城市地下水水質(zhì)有著至關(guān)重要的作用.環(huán)境科學(xué)家有必要重新估計(jì)下水道污泥的作用和利用價(jià)值,進(jìn)一步研究下水道污水處理以及下水道水系的設(shè)計(jì).
目前,世界上許多國(guó)家正在研究,能否建立一個(gè)從污水處理到能源、環(huán)保方面的綜合管理體系,以便一勞永逸地解決下水道污水的去向問(wèn)題.
摘自《能源趣覽》
閱讀完以上文章后回答:
(1)文中介紹了哪幾種新的能源利用方式?分別是什么?
(2)利用積雪和下雨發(fā)電的工作原理分別是什么?
(3)結(jié)合你在日常生活中對(duì)能源的利用,談?wù)勀銓?duì)節(jié)約能源的看法.
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科目:初中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解
人教版第二章 光現(xiàn)象 復(fù)習(xí)提綱
一、 光的傳播
1、光源:一切自身能發(fā)光的物體都稱為光源。光源可分為天然光源和人造光源。
注意:依靠反射光而發(fā)亮的物體不是光源。
2、光的直線傳播:光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。通常用一根帶箭頭的直線—光線來(lái)表示光的傳播方向。
光的直線傳播的現(xiàn)象:影子、小孔成像、日食和月食。
3、光速:光在不同介質(zhì)中傳播的速度不同。
光在真空中傳播的速度為3×108m/s。
光在空氣中的傳播速度與在真空中相差不多:光在水中的傳播速度約是真空中的3/4:光在玻璃中的速度約是真空中的2/3。
注意:光在一年時(shí)間內(nèi)傳播的距離稱為1光年,光年是距離單位。
二、光的反射
1、光的反射現(xiàn)象:光從一種介質(zhì)射向另一種介質(zhì)表面時(shí),在分界面處有一部分光被反射回原來(lái)介質(zhì)的現(xiàn)象叫光的反射。
人眼看到物體是由于物體發(fā)出的光線或反射的光線進(jìn)入人眼。
2、光的反射定律:
反射光線、入射光線和法線都在同一個(gè)平面內(nèi),反射光線和入射光線分居法線的兩側(cè),反射角等于入射角,可以總結(jié)為“三線共面、法線居中、兩角相等”。
重點(diǎn)提示:要注意入射角和反射角指的是入入射光線和反射光線與法線的夾角。入射角變化,反射角也變化,但一定相等。在反射現(xiàn)象中,光路是可逆的。
3、鏡面反射和鏡面反射:
射到光滑鏡面上的平行光線經(jīng)反射后仍然是平行的,這種反射叫做鏡面反射。平行光線射到表面凹凸不平的物體表面時(shí),反射光線向著不同的方向,這種反射叫做漫反射。漫反射使我們從不同方向都能看到本身不發(fā)光的物體。
重點(diǎn)提示:
發(fā)和生鏡面反射的條件是反射面是光滑的平面。鏡面反射和漫反射的每一條光線都遵守光的反射定律。
三、平面鏡成像
1、平面鏡成像的特點(diǎn):平面鏡成的像是虛像,像和物體到鏡面的距離相等,像和物體的大小相等,像和物體的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的連線與鏡面垂直,即平面鏡成的像與物體關(guān)于鏡面對(duì)稱。
2、平面鏡成像的原理:平面鏡成像時(shí),滿足光的反射定律。
小結(jié):影子和像的聯(lián)系與區(qū)別
影子 | 像 | |
原理 | 光的直線傳播 | |
特點(diǎn) | 光照不到的黑暗區(qū)域 | 由光線或光線的反向延長(zhǎng)線會(huì)聚面成、明亮面有色彩 |
3、平面鏡的應(yīng)用
①利用平面鏡改變光的傳播方向,起到控制光路的作用。 ②利用平面鏡成像。
4、凹面鏡和凸面鏡
①凹面鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用:平行光線經(jīng)凹面鏡后會(huì)聚于凹面鏡的焦點(diǎn),從焦點(diǎn)射向凹面鏡的光線經(jīng)凹面鏡反射后成為平行光線。
②凸面鏡對(duì)光線有發(fā)散作用:平行光線經(jīng)凸面鏡后發(fā)散。
四、光的折射
1、光的折射現(xiàn)象: 光人從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),傳播方向發(fā)生偏折,這種現(xiàn)象叫做光的折射。
2、光的折射規(guī)律:折射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi)。折射光線與入射光線分居于法線兩側(cè)。
①光從空氣斜射入其他介質(zhì)中時(shí),折射光線向法線方向偏折;而從其他介質(zhì)余射入空氣中時(shí),折射光線向遠(yuǎn)離法線的方向偏折。
②當(dāng)入射角增大時(shí),折射角也增大。
③光的折射現(xiàn)象中光路是可逆的,即光線方向顛倒時(shí),光的傳播路徑不變。
④當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時(shí),傳播方向不改變。
重點(diǎn)提示:在光的折射規(guī)律中有“空氣中總是大角”,即不論空氣中的角是入射角還是折射角,總是要比其他介質(zhì)中的角要大一些(垂直入射除外)。也就是說(shuō),在空氣與其他介質(zhì)的界面上發(fā)生的折射現(xiàn)象,如果折射角大于入射角,那么折射角所在介質(zhì)為空氣;如果入射角大于折射角,那么入射角所在的介質(zhì)為空氣。
3、生活中的折射現(xiàn)象:斜插入水中的筷子在水下的部分看起來(lái)向上彎折;往臉盆中倒水,看起來(lái)盆底深度變淺;潛入水中的人看岸邊的人變高:從厚玻璃磚后看到鋼筆“錯(cuò)位”。
4、光折射與光的反射的區(qū)別
光的反射 | 光的折射 | |
聯(lián)系 | 光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),二者同時(shí)發(fā)生 | |
區(qū)別 | 反射光線和入射光線在同一種介質(zhì)中 | 折射光線和入射光線分別 在兩種介質(zhì)中 |
反射角與入射角相等 | 折射角與入射角不相等 |
五、光的色散
1、光的色散現(xiàn)象:太陽(yáng)光通過(guò)棱鏡后,被分解成紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種色光,形成一條彩色的光帶,這就是光的色散現(xiàn)象,它是英國(guó)物理學(xué)家牛頓發(fā)現(xiàn)的。
2、色光的三原色:紅、綠、藍(lán):顏料的三原色:紅、黃、藍(lán)。
重點(diǎn)提示:色光的混合與顏料的混合規(guī)律不同。兩種色光混合后使眼睛感覺(jué)到產(chǎn)生了另一種顏色,而兩種顏料的混合是它們都能反射的色光。
3、物體的顏色:透明物體的顏色是由通過(guò)它的色光決定的,不透明物體的顏色是由它反射的色光決定的。
4、不同的色光照射到不同顏色的物體時(shí),出現(xiàn)的情況是:
①白紙可以反射各種色光,紙出現(xiàn)的顏色與光的顏色相同。
②黑紙吸收各種色光,無(wú)論什么顏色的光照在黑紙上,紙都是黑色的。
③各種色紙反射和它顏色相同的光,對(duì)其它不同顏色的光都吸收。
④白光照在不同顏色的紙上,紙出現(xiàn)的顏色與紙的顏色相同。
5、不同的色光照射在不同顏色的透明物體時(shí),透色光的情況是:
光的顏色志透明物體顏色相同時(shí),光可透過(guò)物體。若興的顏色志透明物體顏色不同時(shí),光就透不過(guò)物體。
六、看不見的光
1、紅外線:在光譜中,在紅光以外有一種看不見的光叫做紅外線。
紅外線有熱作用(即熱效應(yīng)),可應(yīng)用在紅外夜視儀、診斷疾病、遙控等方面。
重點(diǎn)提示:紅外線進(jìn)不可見光,任何物體都向外輻射紅外線。當(dāng)物體溫度升高時(shí),它向外輻射的紅外線會(huì)大大增強(qiáng)。
2、紫外線:在光譜中,在紫光以外有一種看不見的光叫紫外線。
紫外線的化學(xué)作用、熒光作用、生理作用,它有助于人體合成維生素D、能殺菌、能使熒光物質(zhì)發(fā)光。
七、 難點(diǎn)專攻
1、光速的計(jì)算:光速特別大,通常利用來(lái)求距離,有兩種方法:一是通過(guò)反射;二是通過(guò)時(shí)間差。利用光的反射測(cè)距離時(shí),要注意光走過(guò)的路程是所測(cè)距離的二倍。
2、反向改變光路:利用平面鏡和光的反射定律,可以有目的地改變光的傳播方向。
①入射光線不變,旋轉(zhuǎn)鏡面:一束光線照射到平面鏡上,若保持入射光線方向不變,把平面鏡繞入射點(diǎn)旋轉(zhuǎn)α角,則反射光線與入射光線的夾角將隨之改變,且反射光線相比原來(lái)轉(zhuǎn)過(guò)2α角。
②鏡面不動(dòng),光線旋轉(zhuǎn):一束光線照射到平面鏡上,若保持鏡面不動(dòng),當(dāng)入射光線旋轉(zhuǎn)θ角,反射光線也旋轉(zhuǎn)θ角。
重點(diǎn)提示:制作潛望鏡、改善室內(nèi)光照條件等都會(huì)用到反射改變光路。無(wú)論是鏡面旋轉(zhuǎn)還是入射光線旋轉(zhuǎn),都可能有兩種情況,即沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)和沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn),討論時(shí)兩種情況都要考慮。
3、作圖
①平面鏡成像作圖
平面鏡成像作圖的兩種方法:一是根據(jù)反射定律;二是根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)。
A、根據(jù)反射定律作圖的步驟:a、從點(diǎn)光源S引出兩條光線,射到平面鏡上。b、作兩條入射光線的法線。c、根據(jù)反射定律,反射角等于入射角,作反射光線,將反射光線反向延長(zhǎng),反射光線的反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)即為點(diǎn)光源S的像點(diǎn)S'。
B、根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)作圖的步驟:a、過(guò)S點(diǎn)作平面鏡的垂線(像與物的連線跟鏡面垂直)。b、截取S'點(diǎn),讓S'點(diǎn)到鏡面的距離等于S點(diǎn)到鏡面的距離(像與物到鏡面的距離相等)。c、畫出像點(diǎn)S'(像與大小相等)。
重點(diǎn)提示:作圖時(shí),光線要標(biāo)明傳播方向,光線和界面用實(shí)線表示,法線和反向延長(zhǎng)線要用虛線表示。
②光的折射作圖
光的折射作圖步驟:垂直于界面作出法線:根據(jù)折射規(guī)律作出折射光線(注意空氣中角大)。4、平面鏡成像特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)探究
實(shí)驗(yàn)器材:玻璃板、一張大紙、兩枝完全相同的蠟燭、刻度尺。
①在光具座上豎立一塊薄玻璃板作為平面鏡,把一支點(diǎn)燃的蠟燭入在玻璃板前面,可以看到玻璃板后面出現(xiàn)蠟燭的像。
②另外拿一支相同的沒(méi)有點(diǎn)燃的蠟燭在玻璃板后面移動(dòng),直到看上去它跟像完全重合,這個(gè)位置就是前面蠟燭像的位置。
③觀察比較蠟燭和它所成的像的大小,從光具座上讀出兩支蠟燭到玻璃板的距離,就可以總結(jié)出平面鏡成像的規(guī)律。
說(shuō)明:取一塊薄玻璃板作為平面鏡的目的是為了更好地觀察所成的像。用手去摸所成的燭焰的像,我們會(huì)發(fā)現(xiàn)它并不燙手,這說(shuō)明平面鏡所成的像是虛像。實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意:應(yīng)將沒(méi)有點(diǎn)燃的那枝蠟燭放在玻璃板的后面,并調(diào)整其位置,直至它與燭焰的像重合,即從玻璃板正面觀察,幾乎分不出哪個(gè)是原蠟燭的像,哪個(gè)是后放過(guò)去的蠟燭。
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