1. 物質(zhì) kg 2.形狀 狀態(tài) 位置 天平 3.2.2 1.44g 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

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雨、雪、垃圾能發(fā)電

  科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),大自然中蘊(yùn)藏著巨大的能量,可以通過多種手段,從21世紀(jì)初期開始,有一定規(guī)模地向雨雪垃圾索電,是完全可以實現(xiàn)的.

  利用積雪發(fā)電:大家知道,積雪的溫度是0℃以下,因此雪中蘊(yùn)藏著巨大的冷能.科學(xué)家提出利用積雪發(fā)電的大膽設(shè)想.它的工作原理是,將蒸發(fā)器放在地面上,將凝縮器放在高山上,再用兩根管子將它們連接在一起,然后抽出管內(nèi)空氣,用地下熱水使低沸點的氟里昂(即現(xiàn)代電冰箱所用的制冷物質(zhì))汽化,并以雪冷卻凝縮器,由于氟里昂的沸點很低,加上管內(nèi)被抽空,所以它就沸騰起來,變成氣體快速向管子的上端跑去,沖擊汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn),從而帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電.試驗證明,1 t雪可把2~4 t氟里昂送上蓄液器.可見雪的發(fā)電本領(lǐng)是十分驚人的.

  雪的資源極其豐富,地球上34%的國家屬多雪地區(qū).我國東北和新疆北部是全國下雪天數(shù)最多的地區(qū),每年平均在40天以上,積雪日數(shù)在90天以上.積雪發(fā)電的問世,將使茫茫雪原變成人類的又一理想的未來發(fā)電能源.

  利用下雨發(fā)電:目前,科學(xué)家們研究雨能的利用已獲得成功,它是利用一種葉片交錯排列,并能自動關(guān)閉的輪子,輪子的葉片可以接受來自任何方向的雨滴,并能自動開關(guān),使輪子一側(cè)受力大,另一側(cè)受力小,從而在雨滴沖擊和慣性的作用下高速旋轉(zhuǎn),驅(qū)動電機(jī)發(fā)電.雨能電站可以彌補(bǔ)地面太陽能電站的不足,使人類巧妙而完美地應(yīng)用太陽能、風(fēng)能、雨能.

  我國南方雨能資源豐富,特別是華東、華南、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較多,陰雨天利用雨能發(fā)電,陽天利用太陽能發(fā)電,這樣無論晴天或陰雨天,人們都可以享受到大自然的恩賜,享受到電能帶來的光和熱.

  微生物電池:在探索微生物能源工作中,一些國家正在從事著微生物電池的研究.什么是微生物電池呢?它是一種用微生物的代謝產(chǎn)物,做電極活性物質(zhì),從而獲取電能.從研究的進(jìn)展看,作為微生物電池的活性物質(zhì),只限于甲酸、氫、氨等.我們用一種叫產(chǎn)氣單抱菌的細(xì)菌,處理100摩爾椰子汁,使其生成甲酸,然后把以此做電解液的3個電池串連在一起,生成的電能可使半導(dǎo)體收音機(jī)連續(xù)播放50多個小時.當(dāng)然,這只是試驗,但它表現(xiàn)出的事實是令人神往的.

  21世紀(jì)是人類飛向宇宙的時代,在宇宙飛船這樣的封閉系統(tǒng)中,排泄物的處理確實是個必須解決的問題.美國宇宙航行局設(shè)計了一種一舉兩得的解決方案:用一種芽孢桿菌處理尿,使尿酸分解而生成尿素,在尿素酶的作用下分解尿素產(chǎn)生氨.氨用做電極活性物質(zhì),在鉑電極上產(chǎn)生電極反應(yīng),組成了邀翔太空的理想微生物電池.在宇航條件下,每人每天如果排出22克尿,就能夠獲得47瓦時的電力.

  氫燃料電池,成為微生物能源的又一種電能形式.利用一種產(chǎn)生氫氣能力強(qiáng)的細(xì)菌,在容積為10升的發(fā)酵裝置中,每小時所產(chǎn)生的近20升氫氣,足以維持3.1~3.5伏燃料電池的工作.科學(xué)日新月異的21世紀(jì),有機(jī)廢水的處理也與微生物電池發(fā)生了密切關(guān)系.在利用微生物處理有機(jī)廢水時,在使廢水無害化的同時,可以把微生物的代謝產(chǎn)物做微生物電池的活性物質(zhì),從而獲得電能,從這個角度上,微生物做為同時解決公害和能源問題的一種手段,已引起人們的廣泛注意.盡管微生物電池的研制尚處在萌芽狀態(tài),使用也還只限于一定范圍,但是到21世紀(jì)的某一天,微生物電池就能夠帶動著馬達(dá)飛轉(zhuǎn),為人類創(chuàng)造更多的物質(zhì)財富.

  向污泥要能源:城市下水道污泥中富含有機(jī)物質(zhì),其中蘊(yùn)藏著可觀的能量.不少國家已開始利用厭氧細(xì)菌將下水道污泥“消化”,然后收集其中產(chǎn)生的沼氣作為熱源,并將下水道污泥制成固體燃料.

  關(guān)于下水道污泥作為固體燃料的開發(fā)與實用化研究方面,歐洲國家居領(lǐng)先地位.日本東京都能源局利用下水道污泥作為燃料發(fā)電的試驗也已獲成功.日本能源科學(xué)家還將下水道污泥利用多級蒸發(fā)法制成固狀物,所得燃料的發(fā)熱量為16 000~18 000 kJ/kg,與煤差不多.

  德國的一家化學(xué)公司將工廠下水道排放的廢水(其中含10%的普通生活污水)進(jìn)行處理,所得活性污泥作為燃料,他們在下水道污水中加入有機(jī)凝集劑,再用電力脫水機(jī)脫去部分水分,加入一定比例的粉煤,最后利用壓濾機(jī)榨干水分,用這種方法制成的燃料發(fā)熱量大約是9 200~1 000 kJ/kg,并且將其干燥、粉碎后并不影響其燃燒性能.

  從下水道污泥中挖掘潛在能源,不僅開辟了能源新途徑,還可以根本上解決城市下水道污泥污染問題.對改善城市地下水水質(zhì)有著至關(guān)重要的作用.環(huán)境科學(xué)家有必要重新估計下水道污泥的作用和利用價值,進(jìn)一步研究下水道污水處理以及下水道水系的設(shè)計.

  目前,世界上許多國家正在研究,能否建立一個從污水處理到能源、環(huán)保方面的綜合管理體系,以便一勞永逸地解決下水道污水的去向問題.

摘自《能源趣覽》

閱讀完以上文章后回答:

(1)文中介紹了哪幾種新的能源利用方式?分別是什么?

(2)利用積雪和下雨發(fā)電的工作原理分別是什么?

(3)結(jié)合你在日常生活中對能源的利用,談?wù)勀銓?jié)約能源的看法.

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人教版第十一章  多彩的物質(zhì)世界提綱 

  

一、宇宙和微觀世界

   1.宇宙由物質(zhì)組成。

   2.物質(zhì)是由分子組成的:任何物質(zhì)都是由極其微小的粒子組成的,這些粒子保持了物質(zhì)原來的性質(zhì)。

   3.固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的微觀模型:固態(tài)物質(zhì)中,分子與分子的排列十分緊密有規(guī)則,粒子間有強(qiáng)大的作用力將分子凝聚在一起。分子來回振動,但位置相對穩(wěn)定。因此,固體具有一定的體積和形狀。液態(tài)物質(zhì)中,分子沒有固定的位置,運動比較自由,粒子間的作用力比固體小。因此,液體沒有確定的形狀,具有流動性。氣態(tài)物質(zhì)中,分子間距很大,并以高速向四面八方運動,粒子之間的作用力很小,易被壓縮。因此,氣體具有很強(qiáng)的流動性。

   4.原子結(jié)構(gòu)。

  5.納米科學(xué)技術(shù)。

   二、質(zhì)量

   1.定義:物體所含物質(zhì)的多少叫質(zhì)量。

   2.單位:國際單位制:主單位kg,常用單位:t g mg

  對質(zhì)量的感性認(rèn)識:一枚大頭針約80mg;一個蘋果約150g;一頭大象約6t;一只雞約2kg。

   3.質(zhì)量的理解:固體的質(zhì)量不隨物體的形態(tài)、狀態(tài)、位置、溫度而改變,所以質(zhì)量是物體本身的一種屬性。

   4.測量:

  、湃粘I钪谐S玫臏y量工具:案秤、臺秤、桿秤,實驗室常用的測量工具托盤天平,也可用彈簧測力計測出物重,再通過公式m=G/g計算出物體質(zhì)量。

   ⑵托盤天平的使用方法:二十四個字:水平臺上,游碼歸零,橫梁平衡,左物右砝,先大后小,橫梁平衡。具體如下:

  、佟翱础保河^察天平的稱量以及游碼在標(biāo)尺上的分度值。

  、凇胺拧保喊烟炱椒旁谒脚_上,把游碼放在標(biāo)尺左端的零刻度線處。

  、邸罢{(diào)”:調(diào)節(jié)天平橫梁右端的平衡螺母使指針指在分度盤的中線處,這時橫梁平衡。

  、堋胺Q”:把被測物體放在左盤里,用鑷子向右盤里加減砝碼,并調(diào)節(jié)游碼在標(biāo)尺上的位置,直到橫梁恢復(fù)平衡。

  、荨坝洝保罕粶y物體的質(zhì)量=盤中砝碼總質(zhì)量+游碼在標(biāo)尺上所對的刻度值。

 、拮⒁馐马棧篈、不能超過天平的稱量;B、保持天平干燥、清潔。

  、欠椒ǎ篈、直接測量:固體的質(zhì)量;B、特殊測量:液體的質(zhì)量、微小質(zhì)量。

二、密度

   1.定義:單位體積的某種物質(zhì)的質(zhì)量叫做這種物質(zhì)的密度。

   2.公式:  變形;

   3.單位:國際單位制:主單位kg/m3,常用單位g/cm3。

     這兩個單位比較:g/cm3單位大。

單位換算關(guān)系:1g/cm3=103kg/m3;1kg/m3=10-3g/cm3。

水的密度為1.0×103kg/m3,讀作1.0×103千克每立方米,它表示物理意義是:1立方米的水的質(zhì)量為1.0×103千克。

   4.理解密度公式。

   ⑴同種材料,同種物質(zhì),不變,m與V成正比;物體的密度與物體的質(zhì)量、體積、形狀無關(guān),但與質(zhì)量和體積的比值有關(guān);密度隨溫度、壓強(qiáng)、狀態(tài)等改變而改變,不同物質(zhì)密度一般不同,所以密度是物質(zhì)的一種特性。

  、瀑|(zhì)量相同的不同物質(zhì),體積與密度成反比;體積相同的不同物質(zhì)質(zhì)量與密度成正比。

   5.圖象:如圖所示:甲>乙。

  6.測體積──量筒(量杯)

 、庞猛荆簻y量液體體積(間接地可測固體體積)。

 、剖褂梅椒ǎ

  “看”:單位:毫升(ml)=厘米3 (cm3)量程、分度值。 

  “放”:放在水平臺上。

“讀”:量筒里地水面是凹形的,讀數(shù)時,視線要和凹面的底部相平。

7.測固體的密度:

 

 說明:在測不規(guī)則固體體積時,采用排液法測量,這里采用了一種科學(xué)方法等效代替法。

  

8.測液體密度:

  1)公式法:天平測液體質(zhì)量,用量筒測其體積。

⑴原理:

 、品椒ǎ孩儆锰炱綔y液體和燒杯的總質(zhì)量m1 ;②把燒杯中的液體倒入量筒中一部分,讀出量筒內(nèi)液體的體積V;③稱出燒杯和杯中剩余液體的質(zhì)量m2 ;④得出液體的密度=(m1-m2)/V

 2)等容法:沒有量筒或量杯,可借水和其他容器來測。

  3)浮力法:在沒有天平、量筒的條件下,可借助彈簧秤來測量,如用線將鐵塊系在彈簧秤下讀出,鐵塊浸在空氣和浸沒水中的示數(shù)G,,則,,再將鐵塊掛在彈簧秤下,浸沒在待測液體中,

 9.密度的應(yīng)用:

 、盆b別物質(zhì):密度是物質(zhì)的特性之一,不同物質(zhì)密度一般不同,可用密度鑒別物質(zhì)。

  ⑵求質(zhì)量:由于條件限制,有些物體體積容易測量但不便測量質(zhì)量用公式算出它的質(zhì)量。

 、乔篌w積:由于條件限制,有些物體質(zhì)量容易測量但不便測量體積用公式算出它的體積。

 、扰袛嗫招膶嵭。

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2006年白云區(qū)初中畢業(yè)班綜合測試(一)

物理試題

本試卷分為第一部分(選擇題)和第二部分(非選擇題)兩部分,全卷共六大題,滿分100分,考試時間80分鐘。

注意事項:

1.答卷前,考生務(wù)必在答題卡的第1面和第3面上用黑色字跡的鋼筆或簽字筆填寫自己的考生號、姓名;填寫考場試室號、座位號,再用2B鉛筆把對應(yīng)這兩個號碼的標(biāo)號涂黑。

2.選擇題每小題選出答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑;如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其它答案;不能答在試卷上。

3.非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答,答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)的相應(yīng)位置上;如需改動,先劃掉原來的答案,然后再寫上新的答案,改動的答案也不能超出指定的區(qū)域;不準(zhǔn)使用鉛筆、圓珠筆和涂改液。不按以上要求作答的答案無效。

4.考生必須保持答題卡的整潔,考試結(jié)束時,將本試卷和答題卡一并交回。

第一部分 選擇題(共36分)

一、選擇題(每小題3分、共36分)

每小題給出的四個選項中,只有一個是正確的,選對的得3分,選錯的、不選的,都得0分。

1.下面哪一個是力的單位?

A.千克 B.牛頓 C.帕斯卡 D.焦耳

2.“月亮在白蓮花般的云朵里穿行”這句歌詞,從運動和靜止的相對性的角度來看是說

A.以云彩為參照物,月亮是運動的

B.以月亮為參照物,云彩是運動的

C.以地面為參照物,云彩是運動的

D、以地面為參照物,月亮是運動的

3. 一束光從空氣中斜射入水中,在水面反生反射和折射,下面哪一個光路圖是正確的?

4.下列哪一種物態(tài)變化過程需要放熱?

A.汽化 B.升華 C.凝固 D.蒸發(fā)

5.下列電路圖中,屬于并聯(lián)電路的是

6.如圖3所示,一個人用一個定滑輪勻速提起一個重物,人所用的拉力是F,則下面哪一對力是相互平衡的?

A.定滑輪所受的重力和繩子b對定滑輪向上的拉力

B.繩子a對重物向上的拉力和重物對繩子a向下的拉力

C.繩子a對重物向上的拉力和重物所受的重力

D.重物對繩子a向下的拉力和人對繩子向下的拉力

7.下列關(guān)于超聲波的說法中,正確的是

A.超聲波的頻率很低 B.超聲波的傳播不需要介質(zhì) 

C.人的聽覺可以感受超聲波 D.醫(yī)生利用超聲振動擊碎人體內(nèi)的結(jié)石

8.將一個重4N的物體掛在彈簧測力計下面,然后將物體浸沒在重6N的水中,這時彈簧測力計的示數(shù)為3N,則物體所受的浮力是

A.6N B.3N C.2N D.1N

9.下列事例中哪一個是用熱傳遞的方式改變物體的內(nèi)能?

A.鋸木頭時鋸條發(fā)熱 B.汽油機(jī)的做功沖程

C.冬天用熱水袋取暖 D.用打氣筒打氣時筒壁發(fā)熱

10.如圖4所示,導(dǎo)體ab處于蹄形磁鐵的磁場中,下列哪種情況下電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)?(

A.導(dǎo)體ab向左運動或向上運動

B.導(dǎo)體ab向右運動或向下運動

C.導(dǎo)體ab向左運動或向右運動

D.導(dǎo)體ab向下運動或向上運動

11.有兩個額定功率相同的燈泡,把它們接在電路中時

A.兩個燈泡的實際功率一定相同

B.只有把它們并聯(lián)起來時實際功率才相同

C.只有把它們串聯(lián)起來時實際功率才相同

D.把它們分別接在額定電壓的電路中時實際功率才相同

12.如圖所示的電路,電源電壓一定,開關(guān)S1閉合,S2斷開,如果使電流表和電壓表的示數(shù)均增大,則下列操作一定可行的是

A.滑動變阻器的滑片P不動,閉合開關(guān)S2

B.滑動變阻器的滑片P不動,斷開開關(guān)S1

C.滑動變阻器的滑片P向右移

D.滑動變阻器的滑片P向左移

第二部分 非選擇題(共64分)

注意事項:

必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆把答案直接寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)的相應(yīng)位置上,在本試卷上作答無效。

二.填空題(每小題4分,共16分)

13.(1)請寫出下面物態(tài)變化的名稱:廣州春季的“回南天”,地板上濕漉漉的,這是屬于  現(xiàn)象;一夜北風(fēng)過后地面變干了,這是屬于  現(xiàn)象。

(2)質(zhì)量是200g的水,溫度升高50℃,吸收的熱量是  (水的比熱容是4.2×103J/(kg?℃))。

14.在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中,所用凸透鏡的焦距是10cm,用米尺在水平桌面上畫一直線并標(biāo)明刻度,將點燃的蠟燭、透鏡、光屏放在這條直線上如圖6所示。

將蠟燭和透鏡固定在圖6所示的位置,左右移動光屏始終看不到燭焰在光屏上成像,原因可能是   。重新調(diào)整后,保持蠟燭和透鏡在原來圖6的位置,移動光屏到適當(dāng)?shù)奈恢,可以在光屏上得到燭焰  (填“正立”或“倒立”)、 (填“放大”或“縮小”)的實像。

要使?fàn)T焰在光屏上所成的像變大,應(yīng) (填“增大”或“減小”)蠟燭到透鏡的距離,再增大光屏到透鏡的距離。

15.一個人用一個動滑輪將一重600N的貨物勻速提高2m,如果不計動滑輪重及摩擦,人所用的拉力大小是 ,實際上人所用的拉力是375N,那么有用功是 ,總功是 ,機(jī)械效率是  。

16.根據(jù)右表數(shù)據(jù),安裝家庭電路選用導(dǎo)線材料時,應(yīng)選用銅導(dǎo)線,這是因為在電路中銅導(dǎo)線電阻較 ,產(chǎn)生的熱量較 ;如果要制作一個滑動變阻器,選擇電阻線的材料時,應(yīng)選用  材料的電阻線。

三.作圖題(每小題3分,共9分)

17.重300N的大木箱放在水平地面上,如圖7所示,試用力的示意圖表示地面對它的支持力F。

18.如圖8所示,發(fā)光點S發(fā)出的一條光線入射到平面鏡上的A點,試在圖中作出入射光線的反射光線,并在圖中標(biāo)出發(fā)光點S在平面鏡中所成的虛像S′。如果入射光線與平面鏡的夾角是30°,那么反射角是 。

19.圖9是未畫出繞線的通電螺線管,螺線管旁邊有一個小磁針,其穩(wěn)定指向如圖所示,請畫出螺線管的繞線方法。

四.計算題(20題7分,21題8分,共15分)

20.有一個燈泡L1,上面標(biāo)著“6V 3W”字樣,求:

(1)燈泡L1正常發(fā)光時通過的電流是多少?燈絲的電阻是多少?

(2)如果將燈泡L1和另一個燈泡L2串聯(lián)在9V的電源兩端,要使兩燈泡都正常發(fā)光,燈泡L2的額定電壓和額定功率分別是多少?

21.某型號小轎車油箱的容積是60升,所用的燃料是密度為0.71×103kg/m3的汽油。

(1)該車油箱最多能裝多少kg的汽油?

(2)如果該車的總質(zhì)量是1500kg,4個車輪的輪胎對地面的壓強(qiáng)都是2×105Pa,求車的總重量是多少?車與地面接觸的總面積是多少(g取10N/kg)?

(3)該車以20m/s的速度勻速行駛100km時消耗的燃料是5kg,如果汽油的熱值是4.6×107J/kg,汽車發(fā)動機(jī)的輸出功率是12kW,求有用功和發(fā)動機(jī)的熱機(jī)效率分別是多少(保留兩位有效數(shù)字)?

五.問答題(5分)

22.某電能表的表面上標(biāo)有“600revs/kW?h”,是表示什么意思?小林同學(xué)觀察家中的電能表時發(fā)現(xiàn)電能表上的轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動突然加快,這表示家中的用電情況發(fā)生了什么變化?

六.實驗探究題(23題和24題各6分,25題7分,共19分)

23.圖10是測定額定電壓是2.5V的小燈泡額定功率的實驗器材(小燈泡的額定功率不大于1.5W)。

(1)請你在圖中用筆劃線代替導(dǎo)線把電路連接完整,注意連線不要交叉。

(2)實際連接電路時,開關(guān)應(yīng)處于 狀態(tài)。

(3)閉合開關(guān)后,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電壓表的示數(shù)為 。這時電流表的示數(shù)如圖11所示,電流表的示數(shù)為 ,小燈泡的額定功率為 。

24.(1)圖12中的寒暑表的溫度測量范圍是  ,讀數(shù)是  。

(2)某同學(xué)用溫度計測量熱水的溫度時如圖13所示,指出其操作錯誤的地方:   。

(3)某人在某地方做探究水沸騰的實驗,下面表格中記錄了加熱水到沸騰過程的溫度,從表中的數(shù)據(jù)可看出水沸騰時的特點是  ,實驗中水沸騰的溫度低于100℃,則估計實驗的地點在  的地方。

25.請用指定的器材設(shè)計兩個小實驗。所用的器材包括圖14的物品,另外還提供足夠的水。要求寫出實驗的操作方法、實驗現(xiàn)象、從實驗得出的結(jié)論或?qū)嶒炓炞C的結(jié)論(可畫圖并配文字說明)。

實驗一:   。

實驗二:   。

2006年白云區(qū)初三物理綜合測試(一)參考答案及評分意見

一.選擇題(每小題3分,共36分)

題號

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

答案

B

A

B

C

D

C

D

D

C

C

D

A

二.填空題(每小題4分,共16分)

13.(1)液化 蒸發(fā)  (2)4.2×104J

14.蠟燭、透鏡和光屏不在同一高度 倒立  縮小 減小

15.300N  1200J 1500J 80%

16.小  鎳鉻合金

三.作圖題(每小題3分,共9分)

17. 18.反射角是60° 19.

四.(計算題20題7分,21題8分,共15分)

20.

(1)(2分) (2分)

(2)因為串聯(lián)U2=U-U1=9V-6V=3V(1分) I1=I2=0.5A(1分)

(1分)

21.

(1)(2分)

(2)(1分)

(1分)

(3)(1分) 

(1分)

(1分)

發(fā)動機(jī)的效率(1分)

五.問答題(5分)

600revs/kW?h表示每消耗1kW?h的電能轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過600轉(zhuǎn)(3分),電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動加快說明家中消耗電能的總功率增大(2分)。

六.實驗探究題(23題和24題各6分,25題7分,共19分)

23.

(1)圖占2分

(2)斷開(1分)

(3)2.5V (1分) 0.48A (1分) 1.2W(1分)

24.

(1)-20℃到50℃(2分)

23℃(1分)

(2)溫度計的玻璃泡碰到容器壁(1分)

(3)溫度不變(1分)  海拔較高的地方(1分)

25.(答對一個給4分,其中實驗操作占1分或2分,現(xiàn)象和結(jié)論各占1分)

答案1:先將玻璃杯裝滿水,再用厚紙蓋杯口,兩手將蓋厚紙的杯倒過來使杯口向下,松開厚紙,厚紙不會掉下來,說明大氣壓存在。

答案2:用手拿薄紙,沿紙上表面吹氣,紙向吹氣的一邊靠攏,說明空氣流速越快,壓強(qiáng)越小。

答案3:將玻璃杯壓在水平放置的薄紙上,突然用力沿水平方向?qū)⒓埨,玻璃杯基本不動,說明玻璃杯有慣性。

答案4:拿著裝水的玻璃杯可以將水潑出,說明水有慣性。

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閱讀與思考.

21世紀(jì)——核能時代

  21世紀(jì),能源問題是首先要解決的問題之一,隨著人口的增加和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,能源的消耗量飛快地增長.從目前的消耗量計算,石油還能采50年,煤最多能采100多年.若全世界均按美國和加拿大的耗能水平(人均耗煤8.4噸/年)計算,即使人口增長率為零,地球上的煤也只能維持30多年,而石油和天然氣只能維持10幾年.

  雖然地球上還有其他形式的能源,如太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮、水能等,但與煤和石油相比微不足道,不能滿足人類的需要.相比之下,核能是解決能源危機(jī)的一個最有效的途徑.核能是地球上儲量最豐富的能源.又是高度密集的能源.它的效率是驚人的,1 kg核燃料所釋放的能量相當(dāng)于2 500 t煤或2 000 t石油.而且,核裂變發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成熟,它有其無法取代的優(yōu)點.首先,是地球上核燃料資源儲量豐富,已探明的礦至少有460萬噸,可供人類使用200多年;其次,核能發(fā)電比較經(jīng)濟(jì),總的算起來,核電廠的發(fā)電成本要比火電廠低15%~50%;第三,核電是清潔的能源,有利于保護(hù)環(huán)境.

  所以,21世紀(jì)是核能發(fā)電的大發(fā)展時期.氫是一種很有前途的新的“二次能源”.液態(tài)氫已被用來作為人造衛(wèi)星和宇宙飛船中的能源,但困難是不能大量制。湓蚴悄壳爸迫涞霓k法是以消耗其他能源為代價的.若利用核聚變反應(yīng)則非常有希望解決這一問題.因為海水中含有大量氫及其同位素氘和氚(據(jù)計算,一桶海水中能提取的氘的能量相當(dāng)于300桶汽油).若將海水中所有的氘的核能都釋放出來,它所產(chǎn)生的能量足以提供人類使用數(shù)百億年.

  然而,實現(xiàn)持續(xù)的可控核聚變,難度非常大.核聚變反應(yīng)的溫度大約需要幾十億度,在這樣的高溫下,氘、氚混合燃料形成高溫等離子態(tài).這里有許多問題需要解決,如怎樣加熱到如此高的溫度?怎樣盛裝如此高溫度的等離子體?這就是如何約束的問題.

  目前,世界各國已建造多種類型的試驗裝置200多臺.近年來,設(shè)在英國牛津附近的核聚變裝置完成了一項可控核聚變試驗.在圓形圈內(nèi),在2億攝氏度下,氘、氚氣體相遇成功爆炸,產(chǎn)生了200 kW的能量,試驗持續(xù)了幾分鐘.雖然這距實際應(yīng)用還有相當(dāng)大的距離,技術(shù)上也還有許多難題需要解決.但已露出勝利的曙光.預(yù)計到21世紀(jì)50年代前后能實現(xiàn)原型示范的可控聚變反應(yīng).

  可見,下世紀(jì)一旦核聚變能被利用起來,將會使人類徹底擺脫能源危機(jī).我們設(shè)想,到那時,廉價的能源將使21世紀(jì)成為一個能量富足的時代,可生產(chǎn)出更豐富更新型的產(chǎn)品,而成本更為低廉.例如,可以從海洋中提取更多有用的元素,像金和鉑,到那時,其價值不再是金錢的象征.那么利用金和鉑耐腐蝕的優(yōu)良特性,來制造耐腐蝕的儲槽、閥門、管道等,可延長其使用壽命而不用頻繁更換.

  此外,從海水中提取礦物質(zhì)的“核”工廠生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品——蒸餾水,也非常有用,可以通過管道將它們輸送到水源短缺的地方,實施龐大的灌溉計劃,改造農(nóng)田,生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的熱量還可以送入城市,用于取暖或作為熱源.核能除了發(fā)電之外,還可以用于煉鋼、推動動力機(jī)械、海水淡化處理、建筑物供熱采暖、空調(diào)制冷及熱水供應(yīng)等.

  低溫核供熱反應(yīng)堆是一種既清潔、經(jīng)濟(jì)又安全的理想新熱源.建設(shè)一座20萬千瓦的供熱堆,每年消耗核燃料二氧化鈾僅1 t,它可以為500萬立方米的建筑物供暖.利用核能還可以對海水進(jìn)行淡化處理,以解決缺水問題.

  法國已設(shè)計了一種輕小型反應(yīng)堆,功率為10~20萬千瓦,只有10個大氣壓的運行壓力,比較安全.利用堆芯產(chǎn)生的熱量將海水加熱蒸餾,每天可生產(chǎn)8萬立方米淡水,可供15萬人飲用.

  中子照相已成為一種新的無損檢驗方法,它可以彌補(bǔ)X射線和γ射線照相的不足之處,進(jìn)行一些它們鞭長莫及的工作.如可以檢驗手機(jī)、航天器、火箭等裝置內(nèi)部零件的結(jié)構(gòu)狀況和質(zhì)量,進(jìn)行考古文物內(nèi)部的無損檢驗等.

  可以預(yù)計,21世紀(jì)是核能與核技術(shù)在醫(yī)學(xué)中廣泛應(yīng)用并取得重大發(fā)展的時代.除了現(xiàn)有的核醫(yī)學(xué)診斷治療技術(shù)之外,中子治療癌癥是比較有前途的方法之一.這是因為許多癌組織對硼有較好的吸收效果,同時硼又有吸收中子的能力,當(dāng)它被癌組織吸收后,經(jīng)中子輻照,硼-10變成鋰-7,并放出α粒子,α粒子的射線能量較高,可以更有效地殺死癌細(xì)胞.

  例如,日本有一腦癌患者就是利用這種方法治療后,不僅痊愈了,而且還能駕駛卡車,簡直不可思議.在交通運輸領(lǐng)域,核能的利用將使其產(chǎn)生革命性的變革.核能艦船組成的遠(yuǎn)洋艦隊可以在水上游弋幾十年而不用補(bǔ)充燃料.如果將反應(yīng)堆做得足夠小,并解決防護(hù)問題,到那時,就能生產(chǎn)出核能汽車、核能坦克、核能火車、核能飛機(jī).

  核能還可作為宇宙飛船的動力,到那時,人們可以到其他星系去旅游.21世紀(jì),人們可以對“老天爺”——天氣發(fā)號施令.人類將充分利用核能與大自然抗衡.到那時,不會因氣候和天氣情況影響飛機(jī)的起降,沒有飛機(jī)會因機(jī)場封凍而不能著陸,因為我們可設(shè)法在飛機(jī)水泥跑道下面安裝蒸氣管道.

  不難預(yù)料,未來的世紀(jì)將是科學(xué)技術(shù)日新月異的時代,是人類學(xué)會和自然和諧相處的時代,是經(jīng)濟(jì)和文明繼續(xù)高速發(fā)展的時代,也是核能與核技術(shù)全方位應(yīng)用的新時代.未來的核能時代將成為人類歷史上最光彩奪目、最美好的時代.

(李士 中國科學(xué)院核分析開放實驗室)

(1)21世紀(jì)存在什么樣的能源危機(jī)?為什么說核能是解決能源危機(jī)的一個最有效的途徑?

(2)21世紀(jì),核能除了發(fā)電之外,還有哪些方面的應(yīng)用?

(3)人類社會現(xiàn)在所應(yīng)用的能源很多來自千百萬年前埋在地下的植物經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代形成的化石能源(例如:石油、煤),如果有一天化石燃料枯竭了,你能否想出一些能替代這些化石能源的清潔能源.(至少寫出三種)

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