高考物理新能源类试题例析

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1、2014年第6期物理通报考试与评价研究高考物理新能源类试题例析潘春芳项蔷媛(宁波市鄞州区正始中学浙江宁波315131)(收稿日期：2013—06—03)摘要：纵览近年各地的高考物理试题，凸显物理与科学、技术、社会、环境(STSE)的密切关系，彰显科学技术推进社会生产、人民生活及社会发展中的作用．本文以浙江省高考自主命题理综(物理部分)新能源为素材的试题为例进行分析，旨在提高学生理论联系实际、分析问题、解决问题和灵活运用知识的能力．关键词：STSE新能源物理建模纵览近年各地的高考物理试题，浓重的STSE叶的半径r一1rn，机内有面积S一0．2ITI的线圈(Sci

2、ence，Technology，Society，Environment的英200匝，线圈处于磁感应强度B一0．1T的匀强磁场文缩写)气息扑面而来，它强调科学、技术、社会、环中，当风叶带动线圈转动时，其产生的电流可视为正境的相互作用，重视科学技术在社会生产、人民生活弦交流电．已知太阳光垂直照射到地面上时，单位面及社会发展中的应用，关注社会发展、人民生活水平积上的功率为1kW，光电池板垂直太阳光方向的平提高与环境的协调．众所周知，科学技术的迅速发展均受光面积S一1m。，光能转化为电能的效率'7一在为人类创造高度物质文明的同时，也带来了能源、20，空气的密度l0—1

3、．3kg／m。，风能转化为电能资源、材料、环境、健康等问题，影响着人类的生活质的效率为叩一4．可取3，计算结果保留2位有效量，甚至威胁着人类的生存和发展．这类试题选材灵数字．活、立意新颖、构思巧妙，要求考生对试题所展示的(1)若是无风的晴天，太阳光照6h，则太阳能实际情境进行分析、判断，弄清楚物理情境，抽象出光电池产生的电能可使路灯正常工作多少小时?物理模型，然后运用相应的物理规律解答．(2)如果在晚上，以8m／s的风速持续刮风6h，下面本文就以浙江省高考自主命题理综(物理则风机所发的电可供路灯正常工作多少小时?部分)新能源为素材的试题为例进行分析，与同行(3

4、)如果在有风的晴天，经3h的光照和风吹，交流，不妥之处，敬请雅正．路灯可正常工作7h，则风速多大?若通过交流电表测得风力发电机线圈的电流为1A，则此时风叶的1永葆青春的能源——风能转速为多少?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，根据我国“十一五”风电发展规划，2010年全国风电装机容量达到500万千瓦，2020年全国风电装机容量达到3000万千瓦．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，再将叶轮的动能转化为电能．【例1】口如图1是一种配有风力发电机和光电池的新型路灯，路灯的功率为120W．风力发电机

5、风图1配有风力发电机和光电池的新型路灯作者简介：潘春芳(1969一)，男，中教高级，主要从事中学物理教学及研究——104———2014年第6期物理通报考试与评价研究解析：(1)太阳光照射t一6h，可给路灯供电时上．利用潮水涨落产生的水位差所具有的势能发电间为t，，则太阳能光电池产生的电能为叫潮汐发电，是目前海洋能利用的最主要的一种．由El一1P光St—P灯tl于潮水的流动不断变换方向，潮汐发电也有不同的代人数据解得t一10h形式，如只能在落潮时发电的单库单向型；在涨落潮(2)8m／s的风速持续刮风t一6h，则风能转化时都能发电的单库双向型；可以连续发电的双库双

6、的电能为E。，可供路灯工作时间为tz向型．E一z一叩pSz一【例2】(2009年高考浙江卷)在讨论地球潮汐成因时，地球绕太阳运行轨道与月球绕地球运行轨道12兀10r2V3￡一P灯￡百可以视为圆形轨道．已知太阳质量约为月球质量的代人数据解得t一2．oh2．7×1O倍，地球绕太阳运行的轨道半径约为月球(3)设经tH一3h的光照和风吹，光能转化的电绕地球运行轨道半径的400倍．关于太阳和月球对能为E。，风能转化的电能为，工作时间为t。一7地球上相同质量海水的引力，以下说法正确的是h，又A．太阳引力远大于月球引力E3一叩1P1尤StB．太阳引力与月球引力相差不大E4一

7、百12Vf3C．月球对不同区域海水的吸引力大小相等D．月球对不同区域海水的吸引力大小有差异E3+E4一P灯t3解析：根据万有引力定律，容易判断正确选项为代人数据解得一10m／sA，D．E4—864000J【例3】(1)若太阳的质量约为月球质量的2690设风力发电机转动产生交流电的峰值电压为万倍，日地距离约是月地距离的389倍，日、月对地U，根据的引潮力与其质量成正比，与距离的3次方成反比．U一NBS1则月对地的引潮力是日对地引潮力的多少倍?而一2nnE4一UIt(2)我国浙江江厦潮汐电站海湾水库面积约为√22．5×10。m，设电站的总能量转换效率为10，该代人

8、数据解得”一4．7r／s电站的年发电总