【知识点详解】
1. 太阳能优点:太阳能是一种清洁、无污染的可再生能源,分布广泛,获取方便。然而,其缺点是受天气条件影响大,能量输出不稳定。
2. 信息传递与能源利用:信息可以通过声波和电磁波传递,电磁波可以在真空中传播,不需要介质;手机利用电磁波而非超声波传递信息;煤炭、石油、天然气是不可再生能源,而太阳能是可再生能源;核能来自于原子核的裂变或聚变。
3. 光纤通信、可再生能源和能量转化:光纤通信具有高带宽、低损耗的特点;风能、水能是可再生能源,石油是不可再生能源;太阳能可以转化为植物的化学能;固定电话的听筒将变化的电流转化为声音;电磁波的频率与其在真空中的传播速度无关;半导体二极管具有单向导电性,但不能放大电信号。
4. 核电站的工作原理:核反应堆将核能转化为热能,蒸汽轮机将热能转化为机械能,发电机再将机械能转化为电能,各种用电器可以将电能转化为多种形式的能量。
5. 天宫一号的能源利用:在轨道上运行时,太阳能帆板将太阳能转化为电能;从远地点到近地点,动能和势能之间转换;返回地球途中,相对于地球是运动的,外壳被大气层摩擦加热,是通过做功增大内能。
6. 节能环保措施:使用太阳能热水器代替电热水器,及时关闭水龙头和灯光,利用废水和废品回收,这些都是节能和环保的行为。错误的做法是将废电池与生活垃圾一起丢弃,因为废电池需要特殊处理,防止环境污染。
7. 可减少消耗的能源:在提倡“节能环保”、“低碳生活”的背景下,应尽量减少消耗的能源是指那些不可再生或对环境影响大的,如石油,因为它是非可再生资源,且燃烧产生大量温室气体。
8. 原子弹与核电站的区别:两者都是基于核裂变,但原子弹的链式反应是不受控制的,而核电站则通过控制棒来控制反应速度,确保安全。
9. 水电站能量转化过程:水从高处落下,势能转化为动能,然后驱动水轮机转动,水轮机再带动发电机,最终将动能转化为电能。
10. 节能的意义:节能可以减少对化石燃料的依赖,提高能源利用效率,降低运营成本,但不能直接解决能源紧张问题,而是延缓问题的发生。
11. 核电站的能量转化与核能特点:核电站工作时将核能转化为电能,核能是不可再生能源。1 kg 核燃料释放的能量超过2000 t煤完全燃烧的能量,即超过6×10^13 J。
12. 永动机违反了能量守恒定律,能量不可能从无中产生,也不会凭空消失。
13. 核能发电过程:核反应堆将核能转化为热能,热能进一步转化为机械能,最后转化为电能。
14. “嫦娥三号”设计:大脚丫设计减小了探测器对月面的压强,车轮上的条纹增加了摩擦力,太阳能电池板将太阳能转化为电能。
15. 风光互补照明灯:光电池板将太阳能转化为电能,晚上蓄电池提供电能,保证照明灯正常工作。
这些知识点涵盖了能源类型、信息传递、核能利用、环境保护、空间探索等多个领域,展示了能源与可持续发展的密切关系以及我们在日常生活和科技进步中如何利用和保护能源。