课程基本信息课例编号学科物理年级高二学期2020-2021上学期课题能源与可持续发展教科书书名：普通中学教科书《物理》必修第三册出版社：人民教育出版社出版日期：2019年6月学生信息姓名学校班级学号课后练习1.有人说：“既然能量不会凭空产生，也不会凭空消灭，能量在转化和转移的过程中，其总量是保持不变的，那么，我们为什么还要节约能源？”请你用能量转化和转移的方向性来论述节约能源的必要性。2.生活中的许多用品都可以看作能量转化器，它们把能量从一种形式转化为另一种形式。请观察你家中的各种生活用品，分别指出它们工作时进行了哪些能量转化。3.如图是某工程师的轻轨车站设计方案，与站台前后连接的轨道都有一个小坡度，列车进站时要上坡，出站时要下坡。假设站台高度比途中轨道高出2m，列车在途中轨道进站前的速度为29.2km/h。（1）此时切断电源，不考虑阻力，列车能否“冲”上站台？如果能，到达站台上的速度是多大？g取10m/s2。（2）你认为工程师这样设计的意图是什么？4.某地区的风速为14m/s，空气的密度为1.3kg/m3。若使风力发电机转动的风通过的截面积为400m2，且风能的20%可转化为电能，则发电功率是多少？5.如图是架在屋顶的太阳能热水器。已知单位时间内太阳垂直射到地面附近单位面积的能量E0为7×103J/(m2·s)。一台热水器的聚热面积为2m2，若每天相当于太阳直射热水器4h，太阳能的20%可转化为水的内能，那么这个热水器一天内最多能利用的太阳能为多少？6.三峡水力发电站是我国最大的水力发电站。三峡水库蓄水后，平均水位落差约为100m，水的流量约为1.35×104m3/s。船只通航需要约3500m3/s的流量，其余流量可全部用来发电。水流冲击水轮机发电时，水流减少的机械能有20%转化为电能。（1）按照以上数据估算，三峡发电站的发电功率最大是多少？（2）根据你对家庭生活用电的调查来估算，如果三峡电站全部用于城市生活用电，它可以满足多少个百万人口城市的生活用电？课后练习解析和答案1.【答案】虽然从理论上讲宇宙间能量的总和是保持不变的，但是大自然中能量的转化和转移却是有方向性的。这意味着对于人类而言，以目前的技术条件来看，可利用的能量总数量是有限的，而不是无限的。能源种类中有可再生的能源，而绝大多数种类都是不可再生能源。这意味着人类活动、生活、生产所消耗掉的能量，有很大一部分是不可回收并且不可持续反复使用的。能量耗散表明，在能源的利用过程中，能源在数量上虽并未减少，但在可利用的品质上降...
