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专 题 十 六 信 息 、材 料 和 能 源
１７７
　　　
?????? 续 表
?????? 射 线 医 生 用 射 线 做 手 术
γ γ
考 点 一 　 信 息 的 传 递 ??????
射 线 用 光 片 判 断 是 否 骨 折
电 磁 波 ?????? Ｘ Ｘ
用 途 红 外 线 电 视 机 空 调 等 设 备 的 遥 控 器 都 是 红 外 遥 控
当 导 体 中 的 电 流 迅 速 变 化 时 导 体 就 会 向 周 围 空 间 发 射?????? 、
产 生 ，
电 磁 波 ??????
微 波 在 通 信 领 域 大 显 身 手
?????? 无 线 电 波
电 磁 波 谱 射 线 射 线 紫 外 线 可 见 光 红 外 线 无 线 电 波
γ 、Χ 、 、 、 、 ?????? 无 线 电 广 播 电 视 雷 达
、 、
电 磁 波 可 以 在 真 空 中 传 播 ??????
??????考 点 二 　 新 材 料
电 磁 波 在 空 间 向 各 个 方 向 传 播
传 播 ??????一 、材 料 的 一 些 物 理 性 质 对 比
光 属 于 电 磁 波 电 磁 波 在 真 空 中 的 传 播 速 度 跟 光 在 真 空??????
， 概 念 描 述 举 例
中 的 传 播 速 度 一 样 ??????
表 示 材 料 导 热 能 力 的 各 种 金 属 有 较 强 的 导
?????? 导 热 性
波 传 播 的 快 慢 称 为 波 速 电 磁 波 在 真 空 中 的 强 弱 热 能 力
， ??????
波 速 速 度 用 ｃ来 表 示 ｃ ． ８ 在 空 气 中 的
， ＝３０×１０ ｍ／ｓ， ?????? 表 示 材 料 导 电 能 力 的
波 速 近 似 等 于 真 空 中 的 波 速 导 电 性 导 体 半 导 体 绝 缘 体
?????? 强 弱 、 、
相 邻 两 个 波 峰 或 波 谷 间 的 距 离 用 字 母 ??????λ
（ ） ， 表 示 材 料 具 有 吸 引 铁
表 示 单 位 是 米 如 图 所 示 ?????? 磁 性 、 条 形 磁 铁
， （ｍ）。 钴 镍 等 物 质 的 性 质
波 长 ?????? 、
?????? 表 示 材 料 受 力 后 会 发 生
发 生 形 变 的 弹 簧 橡
波 的 特 征 ?????? 弹 性 形 变 除 去 外 力 后 材 料 又 、
， 胶 等
?????? 会 自 动 恢 复 原 状
表 示 单 位 时 间 内 振 动 的 次 数 用 字 母 ｆ表 示
， ??????，
其 单 位 是 赫 兹 常 用 单 位 还 有 千 赫 金 刚 石 是 自 然 界 中 存
频 率 （Ｈｚ）， ?????? 硬 度 表 示 材 料 的 坚 硬 程 度
和 兆 赫 换 算 关 系 为 在 的 最 坚 硬 的 材 料
（ｋＨｚ） （ＭＨｚ）， ：１ ｋＨｚ＝??????
３ ３ ６
１０ Ｈｚ，１ＭＨｚ＝１０ ｋＨｚ＝１０ Ｈｚ 材 料 具 有 被 拉 伸 而 不 易
?????? 延 展 性 金 属 有 较 强 的 延 展 性
波 速 、波 断 裂 的 性 质
??????
长 和 频 率 波 速 ｃ等 于 波 长 λ和 频 率 ｆ的 乘 积 即 ｃ λｆ
， ： ＝ ??????
的 关 系 ??????
　
二 、导 体 、绝 缘 体 和 半 导 体 ??????考 点 三 　 能 源 与 可 持 续 发 展
导 体 绝 缘 体 半 导 体 ??????自 然 界 的 能 源 分 类
容 易 导 电 的 不 容 易 导 电 的 导 电 性 能 介 于 导 体 和??????分 类 标 准 分 类 说 明 实 例
定 义
物 体 物 体 绝 缘 体 之 间 的 物 体 ?????? 煤 石 油 天 然 气 太
?????? 可 以 直 接 从 自 然 界 、 、 、
一 次 能 源 阳 能 风 能 水 能 地
导 电 或 、 、 、
含 有 大 量 可 内 部 电 荷 被 束 获 取 的 能 源
??????
随 光 照 温 度 压 强 的 获 取 方 式 热 能 核 能 潮 汐 能 等
不 导 电 、 、
自 由 移 动 的 缚 得 很 紧 不 能 、 、
， 不 同 导 电 能 力 不 同 ??????
必 须 消 耗 一 次 能 源
的 原 因 电 荷 自 由 移 动 ， ?????? 二 次 能 源 电 能 沼 气 等
才 能 获 得 的 能 源 、
??????
各 种 金 属 酸
、 可 再 生 可 以 从 自 然 界 源 源
玻 璃 橡 胶 陶 ?????? 太 阳 能 风 能 水 能 等
碱 盐 的 水 溶 、 、
能 源 不 断 地 得 到 的 能 源 、 、
举 例 瓷 塑 料 油 纯 硅 锗 砷 化 镓 等 是 否 可
液 石 墨 人 、 、 、 、 、 ??????
、 、 净 的 水 等 再 生 不 可 再 一 旦 消 耗 就 很 难 再
体 大 地 等 ??????
煤 石 油 天 然 气 等
、 ?????? 生 能 源 生 的 能 源 、 、
用 来 制 作 传 半 导 体 的 特 殊 性 能 被
常 用 来 隔 离 带 ??????
应 用 导 电 流 的 广 泛 应 用 在 现 代 电 子 目 前 已 经 大 规 模 生
电 体 ??????
导 线 技 术 中 常 规 能 源 产 和 广 泛 利 用 的 煤 石 油 天 然 气 等
、 、
?????? 能 源
??????开 发 早 晚
?????? 指 由 于 技 术 经 济 等
、 太 阳 能 核 能 地 热
?????? 新 能 源 因 素 而 迄 今 尚 未 大 、 、
能 等
规 模 使 用 的 能 源
??????
?????? 指 对 环 境 无 污 染 或
清 洁 能 源 太 阳 能 风 能 水 能 等
?????? 污 染 很 小 的 能 源 、 、
??????使 用 情 况
非 清 洁 指 对 环 境 污 染 较 大
?????? 煤 石 油 天 然 气
能 源 的 能 源 、 、
??????
１７９
方 法 一 　 解 答 能 量 的 转 化 和 转 移 问 题 的 方 法 ?????? 这 种 新 能 源 路 灯 是 集 太 阳 能 发 电 和 风 力 发 电 为 一
Ｃ．
能 量 转 化 和 转 移 的 比 较 ??????体 的 发 电 用 电 设 备
解 释 实 例 方 向 性 ?????? 太 阳 能 电 池 板 可 以 把 接 收 到 的 太 阳 能 全 部 转 化 为
Ｄ．
电 能 机 械 能 可 以 方 便??????电 能
电 灯 发 光 电 能 、
： 地 转 化 为 内 能 而 内 能?????? 答 案 Ｃ 太 阳 能 电 池 板 可 以 把 太 阳 能 转 化 为 电 能 ；
能 量 由 一 种 形 转 化 为 光 能 和 ， 　 　
能 量 的 转 化 为 机 械 能 电 能 却??????有 风 的 时 候 风 吹 动 风 扇 转 动 进 行 发 电 将 风 能 转 化 为 电
式 转 变 为 另 一 内 能 摩 擦 生 、 ， ，
转 化 ； 需 要 一 定 的 条 件 表 明??????
种 形 式 热 机 械 能 转 化 ， 能 ，故 这 种 新 能 源 路 灯 是 集 太 阳 能 发 电 和 风 力 发 电 为 一
： 能 量 的 转 化 具 有 方??????
为 内 能 体 的 发 电 用 电 设 备 ，太 阳 能 电 池 板 把 太 阳 能 转 化 成 电 能
向 性 ??????
存 在 一 定 的 效 率 ，不 可 能 把 接 收 到 的 太 阳 能 全 部 转 化 为
能 量 不 经 过 变 ??????
碰 撞 时 动 能 从 热 量 只 能 从 高 温 物 体 电 能 故 项 正 确
化 直 接 由 一 个 ： 。 。
??????
一 物 体 转 移 到 自 发 地 转 移 到 低 温 物 Ｃ
物 体 转 移 到 另 ?????? 变 式 训 练 １ （ 新 疆 乌 鲁 木 齐 ， ， 分 ）早 期 的
能 量 的 另 一 物 体 围 着 体 而 不 能 从 低 温 物 体 　 　 　 ２０１８ １３ ８
一 个 物 体 或 从 ； ， ??????风 光 互 补 发 电 巧 妙 利 用 太 阳 光 强 时 风 速 小 光 弱 时 风 速
转 移 火 炉 烤 火 热 量 自 发 地 转 移 到 高 温 物 ，
物 体 的 一 部 分 ：
从 火 炉 转 移 到 体 体 现 了 能 量 的 转 移??????大 的 自 然 特 点 使 风 能 光 能 互 补 从 而 基 本 保 证 发 电 功
转 移 到 另 一 ， ， 、 ，
人 体 具 有 方 向 性 ??????率 稳 定
部 分 。
??????
例 １ （ 云 南 ， ， 分 ） 年 月 日 云 南 ??????省
　 　 ２０１９ ７ ３ ２０１９ ４ ３０ ，
政 府 新 闻 办 发 布 消 息 我 省 个 贫 困 县 市 区 达 到 ??????脱
， ３３ （ 、 ）
贫 标 准 退 出 了 贫 困 序 列 脱 贫 过 程 中 许 多 村 镇 安 装 ??????了
， 。
肩 扛 太 阳 能 电 池 板 头 顶 小 风 扇 的 新 能 源 路 灯 下 ??????列
“ ， ” 。
说 法 正 确 的 是 ??????
（　 　??????）
小 风 扇 的 作 用 是 为 太 阳 能 电 池 板 散 热
Ａ． ??????
太 阳 能 电 池 板 把 太 阳 能 转 化 成 了 小 风 扇 的 机 械 能
Ｂ． ??????
　　　
风 能 和 光 能 都 来 源 于 属 于 能 百 叶 窗 的 叶 片 为 太 阳 能 电 池 板 以 下 简 称 电 池 板 其 工
（１） 　 　 　 　 ， 　 　 　 　 ?????? （ ），
源 若 太 阳 光 弱 的 时 候 风 速 小 选 填 能 ??????或 作 电 路 示 意 图 如 图 乙 所 示 电 池 板 将 太 阳 能 转 化 为 电 能
。 ，　 　 　 　 （ “ ” ，
不 能 实 现 风 光 互 补 发 电 ??????转 化 效 率 为 ％ 为 蓄 电 池 充 电 蓄 电 池 再 向 节 能 灯 供
“ ”） 。 （ １０ ）， ，
风 机 功 率 和 风 速 的 三 次 方 成 正 比 风 速 加 倍 ??????其 电 设 太 阳 每 秒 钟 辐 射 到 每 平 方 米 电 池 板 上 的 能 量 为
（２） ， ， 。
功 率 增 加 到 原 来 的 倍 光 伏 功 率 和 光 的 辐 射 ??????量 ． ３ 即 为 ． ３ ２ 电 池 板 对 蓄 电 池 充 电 的
　 　 　 　 。 １ ２×１０ Ｊ（ １ ２×１０ Ｗ／ｍ ），
有 关 单 位 面 积 光 能 的 功 率 叫 光 的 辐 射 量 其 单 位 ??????是 功 率 为 蓄 电 池 充 满 电 后 能 够 让 盏
， ， ?????? ６０ Ｗ。 ， １０ “１２ Ｖ　
节 能 灯 正 常 工 作 小 时 不 考 虑 蓄 电 池 充 电 和 供 电
　 　 　 　 。 ??????３ Ｗ” ６ 。
用 风 光 互 补 发 的 电 对 额 定 功 率 为 Ｐ 的 用 电 器 供 时 的 电 能 损 耗 则
（３） ?????? 。 ：
电 风 机 功 率 为 Ｐ 光 伏 功 率 为 当
， １ Ｐ Ｐ Ｐ
， ２， １＋ ２＝　 　 　 　??????，
用 电 器 正 常 工 作 如 图 是 某 风 光 互 补 发 电 系 统 一 段 时 间
。 ??????
内 功 率 变 化 的 图 线 在 选 填 或 点 钟
， 　 　 　 　 （ “９” “１１”） ??????
左 右 光 伏 功 率 最 大 对 于 额 定 功 率 为 的 用 电 器
， 。 １ ｋＷ ??????，
在 点 点 这 段 时 间 里 风 光 互 补 发 的 电 ??????
１３ ～１６ ， 　 　 　 　
选 填 能 或 不 能 满 足 其 工 作 ??????
（ “ ” “ ”） 。
?????? 电 池 板 对 蓄 电 池 充 电 是 将 电 能 转 化 为
?????? （１） ， 　 　 　 　
能 的 过 程
?????? 。
白 天 蓄 电 池 处 于 充 电 不 供 电 状 态 在 图 乙 中 应 闭
?????? （２） ，
合 开 关
?????? 　 　 　 　 。
盏 节 能 灯 正 常 工 作 时 的 总 电 功 率
?????? （３）１０ “１２Ｖ　 ３Ｗ”
??????为 　 　 　 　 Ｗ。
?????? 要 将 剩 余 一 半 电 量 的 蓄 电 池 充 满 电 电 池 板 需 对
（４） ，
??????蓄 电 池 充 电 小 时 若 充 电 电 压 为 则 充
答 案 （ ）太 阳 可 再 生 （或 一 次 、清 洁 均 可 ） 不 能 　 　 　 　 　 。 ２０ Ｖ，
　 １ 　 　 ??????电 电 流 为
（ ） ／ ２ 　 　 　 　 Ａ。
２ ８　 Ｗ ｍ ?????? 该 百 叶 窗 电 池 板 的 面 积 为 ２
（ ）Ｐ 能 （ ）风 能 和 光 能 都 来 源 于 太 阳 ，属 （５） 　 　 　 　 ｍ 。
３ 　 １１　 　 １ ??????
于 可 再 生 能 源 ；由 题 意 可 知 ，太 阳 光 弱 、风 速 小 时 ，不 能 ??????实
现 风 光 互 补 发 电 。 （ ）由 题 意 可 知 ，风 速 为 原 来 的 倍 ??????，
２ ２
则 风 机 功 率 增 加 为 原 来 的 ３ 倍 ；面 积 单 位 为 ２，功 ??????率
２ ＝８ ｍ
的 单 位 为 ，故 根 据 光 的 辐 射 量 定 义 可 知 ，光 的 辐 射 量 ??????的 答 案 （ ）化 学 （ ） （ ） （ ） ． （ ） ．
Ｗ 　 　 　 １ 　 ２ Ｓ１　 ３ ３０　 ４ １５　 ３　 ５ ０５
单 位 为 ２。 （ ）当 Ｐ Ｐ Ｐ时 ，用 电 器 两 端 电 压 等 ??????于 解 析 （ ）蓄 电 池 通 过 化 学 反 应 将 电 能 转 化 为 化 学
Ｗ／ｍ ３ １＋ ２＝ 　 １
额 定 电 压 ，用 电 器 正 常 工 作 ；由 图 像 得 ， 点 钟 左 右 光 ??????伏 能 储 存 起 来 。
１１ ??????
功 率 最 大 ； 点 点 这 段 时 间 里 ，风 光 互 补 发 电 的 总 功 （ ）白 天 蓄 电 池 处 于 充 电 不 供 电 状 态 时 ，应 将 充 电 电
１３ ～１６ ?????? ２
率 大 于 或 等 于 ，故 能 满 足 用 电 器 工 作 。 路 闭 合 ，将 供 电 电 路 断 开 ，故 应 闭 合 、断 开 。
１ ｋＷ ?????? Ｓ１ Ｓ２
（ ）每 盏 灯 电 功 率 为 ，故 总 电 功 率 为 。
方 法 二 　 能 源 利 用 中 的 效 率 问 题 ?????? ３ ３ Ｗ ３０ Ｗ
（ ）充 满 电 后 蓄 电 池 的 总 电 量 为 盏 灯 正 常 工 作
分 类 说 明 有 用 的 能 量 总 的 能 量 表 达 式 ?????? ４ １０ ６
??????小 时 消 耗 的 电 能 Ｗ Ｐ灯 ｔ ．
热 效 率 烧 开 水 时 热 量 燃 料 完 全 ＝１０ ＝１０×３ Ｗ×６×３ ６００ ｓ＝６ ４８×
水 吸 收 的 Ｑ吸 ?????? ５ ，故 剩 余 一 半 电 量 的 蓄 电 池 充 满 电 时 需 补 充 的 能 量
（炉 子 的 发 生 转 移 的 燃 烧 释 放 η ％ １０ Ｊ
热 量 ＝Ｑ放 ×１００?????? ５
效 率 为 电 池 板 的 充 电 功 率 为 故 所
） 效 率 的 能 量 Ｗ′ ． 。 Ｐ ，
＝３ ２４×１０ Ｊ ＝６０ Ｗ
?????? Ｗ′ ． ５
机 械 利 用 机 械 做 功 Ｗ有 ??????需 的 充 电 时 间 为 ３ ２４×１０ Ｊ ３
有 用 功 总 功 ｔ′ ． ． 。
η ％
效 率 ＝ ＝ ＝ × ＝
时 的 效 率 ＝Ｗ总 ×１００ Ｐ ５ ４ １０ ｓ １ ５ ｈ
?????? ６０ Ｗ
Ｐ
不 同 能 量 之 间 由 可 得 充 电 电 流
能 量 ?????? Ｐ ＩＵ Ｉ 。
＝ ＝ ＝
转 化 时 的 效 率 水 吸 收 的 吸 收 的 太 Ｕ ３ Ａ
Ｑ
转 化 吸
η ??????％
如 太 阳 能 热 水 热 量 阳 能 ＝ Ｅ ×１００ （ ）由 于 太 阳 能 电 池 板 的 转 化 效 率 η ％，则 其 接
效 率 （ ?????? ５ ＝１０
器 Ｐ
） ??????收 太 阳 能 的 功 率 应 为 Ｐ′ ，而 太 阳 每 秒 钟 辐 射
燃 料 燃 烧 产 生 ＝ η ＝６００ Ｗ
燃 料 完 全 ??????
热 机 的 内 能 转 化 为 输 出 的 机 Ｗ有 到 每 平 方 米 电 池 板 上 的 能 量 为 ． ３ ，故 该 百 叶 窗 电
燃 烧 所 放 η ??????％ １ ２×１０ Ｊ
效 率 机 械 能 时 的 械 能 ＝Ｑ放 ×１００
出 的 能 量 ??????
效 率 池 板 的 面 积 为 Ｓ ６００ Ｗ ． ２。
?????? ＝ ． ３ ２＝０ ５ ｍ
１ ２×１０ Ｗ／ｍ
例 ２ （ 广 东 ， ， 分 ）如 图 甲 所 示 为 某 太 阳 能 ??????百 变 式 训 练 ２ （ 江 苏 南 京 六 合 模 拟 ， ）如 图 所
　 　 ２０１９ １２ ６ 　 　 　 ２０１９ ２２
叶 窗 的 示 意 图 它 既 能 遮 阳 还 能 发 电 它 的 构 造 特 点 ??????是 示 是 利 用 太 阳 能 电 池 工 作 的 一 种 新 型 动 力 车 它 上 面 的
。 ， ， ，
　　
太 阳 能 接 收 板 的 有 效 面 积 为 ２ 天 气 晴 朗 且 接 收 板 正 答 案 （ ）可 （ ） ％ （ ）机 械 ． （ ）太 阳
８ ｍ ， ?????? 　 １ 　 ２ １５ 　 ３ 　 ６ ４　 １
对 阳 光 时 每 平 方 米 面 积 上 每 秒 钟 能 接 收 到 太 阳 辐 射 ??????的 能 取 之 不 尽 ，用 之 不 竭 ，可 以 供 人 类 长 期 使 用 ，是 可 再 生
，
能 量 为 太 阳 能 电 池 提 供 的 电 压 为 可 供 ??????电 能 源 。
１ ０００ Ｊ， １２０ Ｖ，
动 机 正 常 工 作 的 电 流 为 ?????? （ ）太 阳 能 电 池 每 秒 钟 接 收 的 太 阳 能 Ｅ
１０ Ａ。 ２ ＝
?????? １ ０００×
??????８ Ｊ＝８ ０００ Ｊ
Ｗ Ｅ
?????? 接 收 太 阳 能 的 功 率 Ｐ ８ ０００ Ｊ
＝ ｔ ＝ ｔ ＝ ＝８ ０００ Ｗ
?????? １ ｓ
太 阳 能 电 池 提 供 的 电 功 率
?????? Ｐ电 ＵＩ
?????? ＝ ＝１２０ Ｖ×１０ Ａ＝１ ２００ Ｗ
太 阳 能 属 于 选 填 可 或 不 可 再 生
（１） 　 　 　 　 （ “ ” “ ”） ?????? Ｐ电
能 源 光 电 转 换 效 率 η ％ １ ２００ Ｗ ％ ％
。 ?????? ＝ Ｐ ×１００ ＝ ×１００ ＝１５
太 阳 能 电 池 将 太 阳 能 转 化 为 电 能 的 效 率 是 ８ ０００ Ｗ
（２） 　??????。 （ ）电 动 机 工 作 时 ，将 电 能 转 化 为 机 械 能 ；
电 动 机 正 常 工 作 时 将 电 能 主 要 转 化 为 ３
（３） ， 　 　 　 ??????　 Ｐ电 ％ Ｐ机 械 Ｆ·ｖ
× ＝ ＝
能 若 转 化 效 率 是 ％ 且 该 车 沿 水 平 路 面 匀 速 行 驶 时 所 ８０
??????
， ８０ ， Ｐ电 ％
× ％
获 得 的 牵 引 力 是 则 该 车 匀 速 行 驶 的 速 度 是?????? 所 以 ｖ ８０ １ ２００ Ｗ×８０ ．
１５０ Ｎ， ＝ Ｆ ＝ ＝６ ４ ｍ／ｓ
?????? １５０ Ｎ
　 　 　 　 ｍ／ｓ。

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