摘要:23.列举实例: 做功可以改变物体内能的实例: . 势能可以转化为动能的实例: . 物体内的分子在做无规则运动的实例: . 电热在日常生活中应用的实例: .

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雨、雪、垃圾能发电

  科学家们发现,大自然中蕴藏着巨大的能量,可以通过多种手段,从21世纪初期开始,有一定规模地向雨雪垃圾索电,是完全可以实现的.

  利用积雪发电:大家知道,积雪的温度是0℃以下,因此雪中蕴藏着巨大的冷能.科学家提出利用积雪发电的大胆设想.它的工作原理是,将蒸发器放在地面上,将凝缩器放在高山上,再用两根管子将它们连接在一起,然后抽出管内空气,用地下热水使低沸点的氟里昂(即现代电冰箱所用的制冷物质)汽化,并以雪冷却凝缩器,由于氟里昂的沸点很低,加上管内被抽空,所以它就沸腾起来,变成气体快速向管子的上端跑去,冲击汽轮机旋转,从而带动发电机发电.试验证明,1 t雪可把2~4 t氟里昂送上蓄液器.可见雪的发电本领是十分惊人的.

  雪的资源极其丰富,地球上34%的国家属多雪地区.我国东北和新疆北部是全国下雪天数最多的地区,每年平均在40天以上,积雪日数在90天以上.积雪发电的问世,将使茫茫雪原变成人类的又一理想的未来发电能源.

  利用下雨发电:目前,科学家们研究雨能的利用已获得成功,它是利用一种叶片交错排列,并能自动关闭的轮子,轮子的叶片可以接受来自任何方向的雨滴,并能自动开关,使轮子一侧受力大,另一侧受力小,从而在雨滴冲击和惯性的作用下高速旋转,驱动电机发电.雨能电站可以弥补地面太阳能电站的不足,使人类巧妙而完美地应用太阳能、风能、雨能.

  我国南方雨能资源丰富,特别是华东、华南、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较多,阴雨天利用雨能发电,阳天利用太阳能发电,这样无论晴天或阴雨天,人们都可以享受到大自然的恩赐,享受到电能带来的光和热.

  微生物电池:在探索微生物能源工作中,一些国家正在从事着微生物电池的研究.什么是微生物电池呢?它是一种用微生物的代谢产物,做电极活性物质,从而获取电能.从研究的进展看,作为微生物电池的活性物质,只限于甲酸、氢、氨等.我们用一种叫产气单抱菌的细菌,处理100摩尔椰子汁,使其生成甲酸,然后把以此做电解液的3个电池串连在一起,生成的电能可使半导体收音机连续播放50多个小时.当然,这只是试验,但它表现出的事实是令人神往的.

  21世纪是人类飞向宇宙的时代,在宇宙飞船这样的封闭系统中,排泄物的处理确实是个必须解决的问题.美国宇宙航行局设计了一种一举两得的解决方案:用一种芽孢杆菌处理尿,使尿酸分解而生成尿素,在尿素酶的作用下分解尿素产生氨.氨用做电极活性物质,在铂电极上产生电极反应,组成了邀翔太空的理想微生物电池.在宇航条件下,每人每天如果排出22克尿,就能够获得47瓦时的电力.

  氢燃料电池,成为微生物能源的又一种电能形式.利用一种产生氢气能力强的细菌,在容积为10升的发酵装置中,每小时所产生的近20升氢气,足以维持3.1~3.5伏燃料电池的工作.科学日新月异的21世纪,有机废水的处理也与微生物电池发生了密切关系.在利用微生物处理有机废水时,在使废水无害化的同时,可以把微生物的代谢产物做微生物电池的活性物质,从而获得电能,从这个角度上,微生物做为同时解决公害和能源问题的一种手段,已引起人们的广泛注意.尽管微生物电池的研制尚处在萌芽状态,使用也还只限于一定范围,但是到21世纪的某一天,微生物电池就能够带动着马达飞转,为人类创造更多的物质财富.

  向污泥要能源:城市下水道污泥中富含有机物质,其中蕴藏着可观的能量.不少国家已开始利用厌氧细菌将下水道污泥“消化”,然后收集其中产生的沼气作为热源,并将下水道污泥制成固体燃料.

  关于下水道污泥作为固体燃料的开发与实用化研究方面,欧洲国家居领先地位.日本东京都能源局利用下水道污泥作为燃料发电的试验也已获成功.日本能源科学家还将下水道污泥利用多级蒸发法制成固状物,所得燃料的发热量为16 000~18 000 kJ/kg,与煤差不多.

  德国的一家化学公司将工厂下水道排放的废水(其中含10%的普通生活污水)进行处理,所得活性污泥作为燃料,他们在下水道污水中加入有机凝集剂,再用电力脱水机脱去部分水分,加入一定比例的粉煤,最后利用压滤机榨干水分,用这种方法制成的燃料发热量大约是9 200~1 000 kJ/kg,并且将其干燥、粉碎后并不影响其燃烧性能.

  从下水道污泥中挖掘潜在能源,不仅开辟了能源新途径,还可以根本上解决城市下水道污泥污染问题.对改善城市地下水水质有着至关重要的作用.环境科学家有必要重新估计下水道污泥的作用和利用价值,进一步研究下水道污水处理以及下水道水系的设计.

  目前,世界上许多国家正在研究,能否建立一个从污水处理到能源、环保方面的综合管理体系,以便一劳永逸地解决下水道污水的去向问题.

摘自《能源趣览》

阅读完以上文章后回答:

(1)文中介绍了哪几种新的能源利用方式?分别是什么?

(2)利用积雪和下雨发电的工作原理分别是什么?

(3)结合你在日常生活中对能源的利用,谈谈你对节约能源的看法. 查看习题详情和答案>>

一保洁工人,要清洗一高楼的外墙,他使用了如图所示的装置进行升降,已知吊篮的质量为m1,保洁器材的质量为m2,动滑轮的质量为m3,人对绳的拉力为F,吊篮在拉力的作用下1min匀速上升了h.(不计绳和滑轮之间的摩擦,绳子的承重力足够大)
请你回答下列问题:
(1)请你画出保洁工人所受力的示意图.
(2)拉力F做功的功率是多大?
(3)滑轮组的机械效率是多大?
(4)保洁工人最多可以拉起______的保洁器材.
(5)保洁工人在擦桌子的时候,不小心将水洒在桌子上,他拿出了一张信纸去擦,结果没有擦干;他的同事拿出一张餐巾纸去擦,立刻将水擦干.
根据上述情景,请你和保洁工人一起提出一个物理探究课题,并完成如下探究报告.
探究课题:______
猜想假设:______
设计实验:
主要器材:______
实验装置或说明(可画图说明):
实验步骤设计:
进行实验:实验表格设计:
现象预测:
反思:
(6)在本次实验设计中你是如何采用物理学的研究方法解决有关问题的?请你举出一例说明.______
(7)你认为在本次实验中,能够影响实验效果的主要因素是______.
(8)除了这一探究课题之外,你认为还有什么可探究的内容?请你写出任意一条,并简要说明如何进行探究实验,以及探究实验中可能会出现的现象.
课题:______
探究方案:
小明在学习了液体压强后,知道液体压强与液体的密度有关.他想能否用液体压强计来比较两种液体的密度大小呢?请你帮助小明将液体压强计改造成可以用来比较液体密度的装置.说明你的改造过程和新仪器的使用方法.
减少环境污染 生命拒绝噪音
城市噪声污染早已成为城市环境的一大公害.国外早就出现了“噪音病“一词,世界卫生组织最近进行的全世界噪声污染调查认为,噪声污染已经成为影响人们身体健康和生活质量的严重问题.
在我们这座城市中,噪声可谓无孔不入.近年来城市机动车辆的剧增已成为城市的主要噪声源.来自机动车、飞机、火车等交通工具的噪声是流动的,干扰范围大,而建筑施工现场的噪声污染虽然相对“静止”,但噪声的强度和持续性更加令人难以忍受.因为建筑施工现场的噪声一般在90分贝以上,最高达到130分贝.
与交通和建筑施工噪声相比,来自于室内的生活噪声往往容易被忽略.家庭中的电视机、风扇、电脑、洗衣机所产生的噪声可达到50至70分贝,电冰箱为34至45分贝.
世界卫生组织研究表明,当室内的持续噪音污染超过30分贝时,人的正常睡眠就会受到干扰,而持续生活在70分贝以上的噪音环境中,人的听力及身体健康都会受到影响.
噪声对人体健康的危害是多方面的.容易受到关注的是对听力的损害,引起耳部不适,如耳鸣、耳痛和听力下降.若在80分贝以上的噪音环境中生活,造成耳聋者可达50%.
除此之外,噪声还可损伤心血管、神经系统等.长期在噪声中,特别是夜间噪音中生活的冠心病患者,心肌梗塞的发病率会增加.噪声还可导致女性生理机能紊乱、月经失调、流产率增加等.噪声的心理效应多反映在噪声影响人的休息、睡眠和工作,从而使人感到烦躁、萎靡不振,影响工作效率.
对于正处于生长发育阶段的婴幼儿来说,噪声危害尤其明显.经常处在嘈杂环境中的婴儿不仅听力受到损伤,智力发展也会受到影响.
请你仔细阅读上面的文章,并回答下列问题:
(9)从环保意义上讲______叫做噪声.
(10)家庭中有噪声吗?请你举出来源于室内的生活噪声2例.
(11)丽丽家有一台电冰箱,当压缩机进行工作时会发出非常大的声音.到了晚上,这个声音会更加的明显.冰箱发出来的这种声音对丽丽会产生什么样的危害?如何能尽可能的减小这种危害,说出你的方法和理由.
(12)丽丽发现每次下雪后,周围环境会变得非常的安静.通过查阅相关的资料,她知道由于刚下的雪非常的松软,声音“钻”进雪里后经过多次反射,就可以将能量消耗,“钻”出雪的声音就会变得非常的小.请你根据丽丽的发现,提出一个有效治理城市噪声的方案.并且利用身边常见的用品来验证这种方案的可行性.

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