科目：初中物理 來源：素質教育新學案·物理·九年級·全一冊 題型：064
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推廣應用太陽能的制約因素雖然太陽能資源有能力為世界未來能源供應作出巨大貢獻，但是確實有許多原因使其貢獻率限制在極低的范圍，今后二十幾年情況更是如此．在能源利用的各個方面，這些制約因素都十分明顯，不過影響的程度隨著利用方式和各國重視程度的不同而相差很大．各種制約因素主要分為技術、法規制度、經濟、社會文化及教育等幾個方面．每個方面都涉及很多因素．在技術方面中，太陽能資源受天氣影響很大，同時也受天氣周期性變化的影響．在高緯度地區，由于陽光不充足，人類活動對能源的需求量更大．在法規制度方面的制約因素中，能源供應工業的不成熟、標準的缺乏以及能源基礎設施在接納變化不定和分散的能源方面的能力不強等，都是重要的制約因素．經濟方面的制約可能是最主要的．其中包括：太陽能的成本結構屬于資本密集型；為了提高能源供應的可靠性，需要建造貯能裝置和建立備用的礦物性燃料能源系統；以及在某些能源用量大的地區資金短缺等．其他方面的制約因素包括：公眾對太陽能的真正潛力認識不足；為了最大限度地利用太陽能，需要人們改變生活方式等．通過這些制約因素，便可看出市場和法規制度因素之間的關系復雜性，而這些因素主宰著有關能源供應系統的決策．雖然人們已認識到，在許多情況下太陽能都是最好的能源，但是卻不能用于所有需要使用能源的地方，更不能最大程度地得到利用．
摘自“中國新能源網”
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(1)文中提到了哪些制約利用太陽能的因素？
(2)結合文中提出的觀點和你的生活實際，談談你對應用太陽能的看法．
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科目：初中物理 來源：素質教育新學案·物理·九年級·全一冊 題型：064
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雨、雪、垃圾能發電科學家們發現，大自然中蘊藏著巨大的能量，可以通過多種手段，從21世紀初期開始，有一定規模地向雨雪垃圾索電，是完全可以實現的．
利用積雪發電：大家知道，積雪的溫度是0℃以下，因此雪中蘊藏著巨大的冷能．科學家提出利用積雪發電的大膽設想．它的工作原理是，將蒸發器放在地面上，將凝縮器放在高山上，再用兩根管子將它們連接在一起，然后抽出管內空氣，用地下熱水使低沸點的氟里昂(即現代電冰箱所用的制冷物質)汽化，并以雪冷卻凝縮器，由于氟里昂的沸點很低，加上管內被抽空，所以它就沸騰起來，變成氣體快速向管子的上端跑去，沖擊汽輪機旋轉，從而帶動發電機發電．試驗證明，1 t雪可把2～4 t氟里昂送上蓄液器．可見雪的發電本領是十分驚人的．
雪的資源極其豐富，地球上34％的國家屬多雪地區．我國東北和新疆北部是全國下雪天數最多的地區，每年平均在40天以上，積雪日數在90天以上．積雪發電的問世，將使茫茫雪原變成人類的又一理想的未來發電能源．
利用下雨發電：目前，科學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，使輪子一側受力大，另一側受力小，從而在雨滴沖擊和慣性的作用下高速旋轉，驅動電機發電．雨能電站可以彌補地面太陽能電站的不足，使人類巧妙而完美地應用太陽能、風能、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，陰雨天利用雨能發電，陽天利用太陽能發電，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物，做電極活性物質，從而獲取電能．從研究的進展看，作為微生物電池的活性物質，只限于甲酸、氫、氨等．我們用一種叫產氣單抱菌的細菌，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體收音機連續播放50多個小時．當然，這只是試驗，但它表現出的事實是令人神往的．
21世紀是人類飛向宇宙的時代，在宇宙飛船這樣的封閉系統中，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生氨．氨用做電極活性物質，在鉑電極上產生電極反應，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．利用一種產生氫氣能力強的細菌，在容積為10升的發酵裝置中，每小時所產生的近20升氫氣，足以維持3.1～3.5伏燃料電池的工作．科學日新月異的21世紀，有機廢水的處理也與微生物電池發生了密切關系．在利用微生物處理有機廢水時，在使廢水無害化的同時，可以把微生物的代謝產物做微生物電池的活性物質，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，使用也還只限于一定范圍，但是到21世紀的某一天，微生物電池就能夠帶動著馬達飛轉，為人類創造更多的物質財富．
向污泥要能源：城市下水道污泥中富含有機物質，其中蘊藏著可觀的能量．不少國家已開始利用厭氧細菌將下水道污泥“消化”，然后收集其中產生的沼氣作為熱源，并將下水道污泥制成固體燃料．
關于下水道污泥作為固體燃料的開發與實用化研究方面，歐洲國家居領先地位．日本東京都能源局利用下水道污泥作為燃料發電的試驗也已獲成功．日本能源科學家還將下水道污泥利用多級蒸發法制成固狀物，所得燃料的發熱量為16 000～18 000 kJ/kg，與煤差不多．
德國的一家化學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凝集劑，再用電力脫水機脫去部分水分，加入一定比例的粉煤，最后利用壓濾機榨干水分，用這種方法制成的燃料發熱量大約是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有著至關重要的作用．環境科學家有必要重新估計下水道污泥的作用和利用價值，進一步研究下水道污水處理以及下水道水系的設計．
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)利用積雪和下雨發電的工作原理分別是什么？
(3)結合你在日常生活中對能源的利用，談談你對節約能源的看法．
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科目：初中物理 來源： 題型：閱讀理解
人教版第十七章 能源與可持續發展 復習提綱
一、能源家族
（一）、能源：凡是能提供能量的物質資源。
（二）、分類：
1、按能源的利用方式分為：
一次能源：（直接從自然界中可以獲取的能源）（化石能源：煤、石油、天然氣；核能；內能、太陽能、海洋能、生物質能）
二次能源：（無法從自然界直接獲取，必須經過一次能源的消耗才能得到）電能
2、按是否可再生分：
不可再生能源（化石能源：煤、石油、天然氣；核能）
可再生能源：內能、太陽能、海洋能、生物質能
3、按開發早晚的情況還可分為：常規能源（煤、石油、天然氣、）和新能源（太陽能、水能、潮汐能、地熱能、核能）。
4、化石能源：煤、石油、天然氣，是千百年前埋在地下的動植物經過漫長的地質年代形成的。
5、生物質能：由生命物質提供的能量。
二、核能
1、原子和原子核
（1）原子的組成：質子、中子、電子組成，質子帶正電荷，電帶負電荷，中子不帶電。
（2）原子核的組成：由質子和中子組成。
2、核能：由于原子核的變化而釋放的巨大能量叫核能，也叫原子核。
裂變：用中子轟擊重核時，重核會分裂成大小相差不大的部分，同時釋放核能。 原子彈：不可控核裂變。
聚變：較輕的核在超高溫下結合成新核的過程同時釋放巨大的能量。 氫彈：不可控核聚變。
（2）核能獲得的途徑：
①原子核的核裂變：核電站。②原子核的核聚變：太陽能（太陽表核聚變面）的利用。
3、核電站
（1）利用核能發電的電站。已建成的核電站都是利用重原子核裂變釋放的能量發電。
（2）核電站具有的消耗的燃料少、運輸量小、成本低、功率大的特點，但需防止放射性物質泄漏，避免放射性污染，確保安全。
三、太陽能
太陽能的優缺點：
來源 | 優點 | 缺點 |
輕核聚變的核能以電磁波的形式輻射出去 | 十分巨大；供應時間長；分布廣闊；無需開采、運輸安全；無污染。 | 存在分散；太陽能的功率變化大，不穩定，給正常連續使用造成困難；轉換效率低；轉換系統造價過高。 |
人類利用太陽能的四個渠道：
被直接利用；被海洋、大地吸收；被植物、微生物吸收；使大氣、水升騰循環。
直接利用太陽能兩種方式：
2、太陽能的轉化
使空氣變熱形成風能；直接使大地變熱，使水汽化，太陽能變為內能；被生物吸收成為生物質能等。
四、能源革命 五、能源與可持續發展
1、能源革命
人類歷史上，能量轉化技術在不斷進步，這就在能源革命。
A、第一次能源革命：標識：鉆木取火； 主要能源：柴薪； 持續時間：近一萬年。
B、第二次能源革命：標識：蒸汽機的發明；主要能源：煤、石油、天然氣；持續時間：二百多年
C、第三次能源革命：標識：核能的使用 主要能源： 持續時間：到現在
2、能量轉移和能量轉化的方向性： 例如：汽車制動時，由于摩擦而使一部分動能變為地面和空氣的內能，這部分內能就不能再次開動汽車。
3、節約能源：由于能量轉移和能量轉化的方向性，目前作為人類主要能源的化石能源正逐漸被消耗，所以節約能源，已成為緊迫部問題。
出路：提高能源的利用率，開發新能源，特別是開發利用核能和太陽能。
4、能源消耗對環境的影響
（1）環境污染：燃料燃燒過程中會產生有害氣體，不完全燃燒還會產生粉塵，污染大氣，危害人體健康，影響動植物正常生長。
（2）環境影響：水土流失，土地沙漠化。
（3）環境保護的主要措施：改進燃燒設備，盡量使燃料充分燃燒；加裝消煙裝置，減少煙塵排放量。普及使用煤氣和天然氣，以代替家用煤爐。集中供熱，以減少煙囪數目，既提高了燃料的利用率又減少了污染。開發利用污染小的新能源。
5、未來的理想能源
理想能源滿足的四個條件：
第一，必須足夠豐富，可以保證長期使用；第二，必須足夠便宜，可以保證大多數人用得起；第三，相關的技術必須成熟，可以保證大規模使用；第四，必須足夠安全、清潔，可以保證不會污染環境。
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