能源的有效利用

1、能源的有效利用能源的有效利用北京市京源学校北京市京源学校 柯霞柯霞亚洲最大的亚洲最大的风力发电厂风力发电厂-达坂城风达坂城风力发电厂力发电厂“零排放零排放”“零耗能零耗能”“零污染零污染”上海世上海世博园区太阳博园区太阳能发电能力能发电能力将达将达4.5兆瓦兆瓦 一、能源的类型一、能源的类型 太阳能是清洁的新能源，为了环保，我们要减少使用像煤炭这样的常规能源而大力开发新能源。划分下列能源的类别，把编号填入相应的表格。石油 地热能 核能 天然气 风能 潮汐能 类别类别编号编号新能源新能源常规能源常规能源 低碳绿色低碳绿色 新能源技术闪新能源技术闪耀上海世博会耀上海世博会 一、能源的类型一、能源的

2、类型 一、能源的类型一、能源的类型 1.上海世博会于2010年5月1日精彩开幕。各场馆新颖的环保设计、新能源汽车的闪亮登场、太阳能的广泛利用令人耳目一新。“一切始于世博会！”世博会展现的高科技将使我们的生活更美好。 中国馆、世博中心和主题馆等主要场馆，太阳能的利用规模达到了历届世博会之最，总发电装机容量达到4.6103kW。设太阳能电池板的发电效率为18%，已知地球表面每平方米接收太阳能的平均辐射功率为1.353kW，那么所使用的太阳能电池板的总面积为 m2思考：地球表面每平方米接收太阳能的平均辐射功率是如何思考：地球表面每平方米接收太阳能的平均辐射功率是如何计算出的？对太阳能的利用效率你有哪

3、些合理建议？计算出的？对太阳能的利用效率你有哪些合理建议？2. 风力发电作为一种无污染、低成本的电力产业，发展前景广阔。我国风力资源丰富，到2000年底，我国风力发电机的总装机容量以达264万千瓦。风力发电的原理是利用风推动叶轮转动，将风的动能转化为叶轮的动能，在将叶轮的动能转化为电能。设空气的密度为，每个叶轮的长度为L，正对叶轮的水平风速为v，整个发电机的效率为，那么每台发电机发出的电功率P为多大？我国研制wd-646型风力发电机，每个叶轮L=22m，当风速达到15m/s时，其输出电功率可达600KW。求该风力发电机将风的动能转化为电能的总效率。（空气的密度为1.29kg/m3） 一、能源的

4、类型一、能源的类型 一、能源的类型一、能源的类型 在风速和在风速和叶片数确定的叶片数确定的情况下，要提情况下，要提高风轮机单位高风轮机单位时间接受的风时间接受的风能，简述可采能，简述可采取的措施。取的措施。 一、能源的类型一、能源的类型 3.建于浙江江厦的双向潮汐电站是我国第一座潮汐电站。潮汐发电就是利用潮水涨落产生的水位差来发电。由于太阳和月球对海水的作用力（引潮力）与它们的质量成正比，与它们到地球的距离的三次方成反比，已知太阳的质量M1=2.001030kg，月球的质量M2=7.361022kg，地日距离R1=1.501011m，地月距离R2=3.84108m，则太阳与月球对海水的引潮力大

5、小之比为F1 F2=。 一、能源的类型一、能源的类型 一、能源的类型一、能源的类型 超级月亮超级月亮2011年年3月月19日地月距日地月距离示意图离示意图 超级月亮（超级月亮（Supermoon）是指是指月亮距离地球近距离月亮距离地球近距离的状态的状态，据英国，据英国每日邮报每日邮报报道，报道，2011年年3月月19日日，月球将到达，月球将到达19年来距离地球最近位置，届时它年来距离地球最近位置，届时它与地球的距离将仅有与地球的距离将仅有35万多公万多公里，看起来会异常巨大。里，看起来会异常巨大。 有网有网友把友把2011年年311日本本州岛海域日本本州岛海域地震等灾难和地震等灾难和“超级月亮

6、超级月亮”扯到扯到了一起，天文学家则称超级月亮了一起，天文学家则称超级月亮影响日本地震海啸之说等猜测毫影响日本地震海啸之说等猜测毫无科学依据。无科学依据。 3.图3为潮汐发电的示意图。左侧是大海，中间有水坝，水坝下装有发电机，右侧是水库。当涨潮到海平面最高时开闸，水由通道进入海湾水库，发电机在水流的推动下发电，待库内水面升至最高点时关闭闸门；当落潮到海平面最低时，开闸放水发电。设某潮汐发电站发电有效库容V =3.610 6m3，平均潮差h = 4.8m，一天涨落潮两次，发电四次。水流发电的效率1 = 10。求该电站一天内利用潮汐发电的平均功率P； 一、能源的类型一、能源的类型 三辆电动车三辆电

7、动车80天环游世天环游世界零排放车界零排放车抵达坎昆抵达坎昆 二、电能的输出二、电能的输出 二、电能的输出二、电能的输出1把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆叫做动车。而动车组就是几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编成一组，就是动车组，如图所示。假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等。若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h；则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为A120km/h B240km/h C320km/h D480km/h 二、电能

8、的输出二、电能的输出2.（07北京理综）环保汽车将为2008年奥运会场馆服务。某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m3103 kg。当它在水平路面上以v36 km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I50 A，电压U300 V。在此行驶状态下求驱动电机的输入功率P电；若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机，求汽车所受阻力与车重的比值（g取10 m/s2）；设想改用太阳能电池给该车供电，其他条件不变，求所需的太阳能电池板的最小面积。结合计算结果，简述你对该设想的思考。已知太阳辐射的总功率P041026 W，太阳到地球的距离r1.51011 m，太阳光传播到达

9、地面的过程中大约有30%的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%。3.（2008年理科综合北京卷）23、（18分）风能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源。风力发电机是将风能（气流的功能）转化为电能的装置，其主要部件包括风轮机、齿轮箱，发电机等，如图所示。利用总电阻R10的线路向外输送风力发电机产生的电能。输送功率P0300kW，输电电压U10kW，求导线上损失的功率与输送功率的比值； 二、电能的输出二、电能的输出风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积。设空气密度为，气流速度为v，风轮机叶片长度为r求单位时间内流向风轮机的最大风能Pm；在风速和叶片数确定的

10、情况下，要提高风轮机单位时间接受的风能，简述可采取的措施。已知风力发电机的输出电功率P与Pm成正比某风力发电机的风速v19m/s时能够输出电功率P1540kW。我国某地区风速不低于v26m/s的时间每年约为5000小时，试估算这台风力发电机在该地区的最小年发电量是多少千瓦时。 二、电能的输出二、电能的输出 二、电能的输出二、电能的输出4如图所示，倾角为18的皮带运输机的皮带始终绷紧，且以恒定速度v1.4m/s运动，两轮相距L51.8m，在传送带的最低点，漏斗中的煤自由落到传送带上（可认为煤的初速度为0），传送机正常运行时，1秒钟有m =50kg的煤从漏斗中落到传送带上。煤与传送带之间的动摩擦因数 =0.4。本题计算中取sin18o=0.31，cos18o=0.95物体从A运动到B共需多少时间?物体从A运动到,皮带对物体所做的功是多少?电动机由于传送50kg的煤多消耗的电能是多少?(取g10m/s2）图2 二、电能的输出二、电能的输出传送机正常运行时，1秒钟有m =50kg的煤从漏斗中落到传送带上。带动传送带的电动机将输入电能转化为机械能的效率2 =80%，电动机输出机械能的20%用来克服传送带各部件间的摩擦（不包括传送带与煤之间的摩擦）以维持传送带的正常运行。若用潮