Question

能源技術(shù)的創(chuàng)新不斷地推動(dòng)人類社會(huì)的進(jìn)步，但能源危機(jī)、環(huán)境污染和生態(tài)破壞又反過(guò)來(lái)制約人類社會(huì)的發(fā)展，作為一名現(xiàn)代社會(huì)的中學(xué)生，你會(huì)發(fā)現(xiàn)周圍很多能量白白浪費(fèi)了，例如海洋中的波浪具有的能量十分巨大，它能把幾十噸重的石頭推走，能使萬(wàn)噸巨輪顛簸搖晃．災(zāi)難性的波浪--海嘯能把輪船沖上陸地，甚至能掀翻岸邊的建筑物．經(jīng)科學(xué)家估測(cè)，在1km²的海面上，海浪能的功率可高達(dá)2.0×10⁵kW．利用物理知識(shí)，可以將一些其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能：
（1）請(qǐng)你為自己的家庭設(shè)計(jì)兩個(gè)不需要消耗燃料的發(fā)電方式：

利用太陽(yáng)能發(fā)電

、

風(fēng)力發(fā)電

．
（2）大海海面波浪起伏具有很大的機(jī)械能，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)將波浪所具有的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能給燈塔供電（提示：地磁場(chǎng)磁性太弱）．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
A．這一設(shè)想依據(jù)的原理是：

電磁感應(yīng)

．
B．需要的器材：除導(dǎo)線、開關(guān)外，還需要兩個(gè)關(guān)鍵器材：

磁體

、

線圈

．
C．怎么實(shí)現(xiàn)你的設(shè)計(jì)，請(qǐng)寫出具體的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案？

將磁極和線圈中的任一個(gè)固定在塔座上，另一個(gè)隨波浪起伏，讓線圈切割磁感線．

．

Answer 1

分析：（1）地球上的各種能源，有的已被大規(guī)模開發(fā)和廣泛利用，如煤炭、石油、天然氣、水力等，稱常規(guī)能源；還有一些能源，如太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮�、海洋能、氫能、生物質(zhì)能等，是正在研究開發(fā)和利用的能源，被通俗地稱為新能源，可從這一角度進(jìn)行解答．
（2）目前發(fā)電機(jī)的原理都是利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的，因此，也可通過(guò)這一原理利用一定的器材，同樣實(shí)現(xiàn)利用波浪的機(jī)械能來(lái)轉(zhuǎn)化為電能，為燈塔供電．

解答：解：（1）新能源都是可再生能源和清潔能源，利用太陽(yáng)能，風(fēng)能，水能，海洋能等發(fā)電，不需要浪費(fèi)燃料．
（2）A．傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)的原理都是利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，即使閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，使電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，最終將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能．
B．從原理的角度分析，為了實(shí)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，必須還要有另外的磁體（地磁場(chǎng)磁性太弱）和線圈才行．
C．將磁極和線圈中的任一個(gè)固定在塔座上，另一個(gè)隨波浪起伏，讓線圈切割磁感線，這樣在閉合電路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，這一電流可提供給燈塔照明．
故答案為：（1）利用太陽(yáng)能發(fā)電；風(fēng)力發(fā)電．
（2）A、電磁感應(yīng)；B、磁體（或磁鐵）；線圈（或?qū)�體）；C、將磁極和線圈中的任一個(gè)固定在塔座上，另一個(gè)隨波浪起伏，讓線圈切割磁感線．

點(diǎn)評(píng)：（1）要求不消耗燃料而發(fā)電，因此，必須從可再生能源和新能源的角度來(lái)考慮，這樣便可順利解決；
（2）解決本問(wèn)題的關(guān)鍵是明確發(fā)電的原理，即電磁感應(yīng)現(xiàn)象，這一點(diǎn)應(yīng)該不難想到，在此基礎(chǔ)上再大膽地發(fā)揮想象力，即可設(shè)計(jì)出可行的方案，此題知識(shí)雖不難，但還是有一定的挑戰(zhàn)性．